DML事务锁定的机制

 

锁定能够保证当某个用户正在更新表里的一行数据时，其他用户不能同时更新相同的数据行，而且也不能删除或修改被更新的表。

锁定分为两种级别：行级别（TX锁）和表级别（TM锁）。

 

1、行级锁（TX锁）

假设某个用户（假设为A）发出如下的语句更新一条记录：

SQL> update employees set last_name='HanSijie'

where employee_id=100;

Oracle在对该SQL进行解析以后，找到employee_id为100的记录所在的数据块（假设为58号数据块），并找一个可用的undo数据块，将last_name列上被更新 前的旧值放入该undo数据块，然后在数据块头部分配一个ITL槽，在该ITL槽里存放当前的事务ID号、SCN号、所使用的undo数据块的地址，以及当前还未提交 的标记等信息。接下来，在58号数据块中，找到被更新的数据行，在其头部设置一个锁定标记，并在头部记录当前事务所使用的ITL槽的槽号。做完这些工作 以后，将控制权（也就是光标）返回给用户。该锁定标记说明当前用户在被修改的数据行上已经添加了X锁。

如果这时，另一个用户（假设为N）也对employee_id为100的记录进行修改，则其过程和上面描述的一样，只不过B在对数据行的头部设置锁定标记时，发现 该数据行头部已经有一个锁定标记了，说明该记录已经被添加了X锁，于是用户进程N必须等待，等待该X锁被释放。

可以看到，Oracle数据库是在物理层面上实现对数据行的锁定问题。而且锁定一条记录，并不影响其他用户对该记录的读取。比如，如果当前有一个用户（ 假设为C）发出SQL语句，检索employee_id为100的记录信息，这时服务器进程发现被检索的记录有锁定标记，说明当前该记录已经被其他用户修改了，但是 还没提交。于是根据数据行头部记录的ITL槽的槽号，在数据块头部找到该ITL槽，并根据其中记录的undo数据块的地址，找到该undo数据块，将其中所保存 的改变前的旧值取出，并据此构建CR（Consistent Read一致性读）块，该CR块中的数据就是被更新的数据块（也就是58号数据块）在更新前的内容。于是根 据该CR块的内容，将用户所需要的信息返回给C。

对于Oracle数据库来说，行级锁只有X锁定模式，没有S锁定模式。Oracle的锁定总是尽可能地在最低级别上完成。比如更新数据行时，仅仅是锁定被更新的 数据行，并不会锁定同一个数据块中的其他数据行，也不会阻塞其他用户查询被更新的数据行。

 

2、表级锁（TM锁）

还是接着上面的例子，这时A用户已经发出了更新employee_id为100的记录的SQL语句。当A还没有提交之前，另外一个用户D发出下面的语句：

SQL> drop table employees;

由于用户A还没有提交所做的事务，因此该事务还没有结束，其他用户还不能删除该表，否则A所发出的事务就无法正常结束。为了阻止这时用户D的删除操作 ，我们能够想到的最直观的方法就是，在执行删除表的命令之前，先依次检查employees表里的每一条记录，查看每一条数据行的头部是否存在锁定标记，如 果是，则说明当前正有事务在更新该表，删除表的操作必须等待。

显然，这种方式会引起很大的性能问题，Oracle不会采用这种方式。实际上，当我们在对employees表的数据进行更新时，不仅会在数据行的头部记录行级锁 ，而且还会在表的级别上添加一个表级锁。那么当D用户要删除表时，发现employees表上具有一个表级锁，于是等待。

通过这种在表级别上添加锁定的方式，我们就能够比较容易并且高效地（因为不需要扫描表里的每一条记录来判断在表上是否有DML事务）对锁定进行管理了 。表级锁共具有五种模式，如下所示。

 

(1)行级排他锁（Row Exclusive，简称RX锁）

当我们进行DML时会自动在被更新的表上添加RX锁，或者也可以通过执行lock命令显式的在表上添加RX锁。在该锁定模式下，允许其他的事务通过DML语句修 改相同表里的其他数据行，或通过lock命令对相同表添加RX锁定，但是不允许其他事务对相同的表添加排他锁（X锁）。

 

(2)行级共享锁（Row Shared，简称RS锁）

通常是通过select … from for update语句添加的，同时该方法也是我们用来手工锁定某些记录的主要方法。比如，当我们在查询某些记录的过程中，不希 望其他用户对查询的记录进行更新操作，则可以发出这样的语句。当数据使用完毕以后，直接发出rollback命令将锁定解除。当表上添加了RS锁定以后，不 允许其他事务对相同的表添加排他锁，但是允许其他的事务通过DML语句或lock命令锁定相同表里的其他数据行。

 

(3)共享锁（Share，简称S锁）

通过lock table in share mode命令添加该S锁。在该锁定模式下，不允许任何用户更新表。但是允许其他用户发出select …from for update命令对表添加 RS锁。

 

(4)排他锁（Exclusive，简称X锁）

通过lock table in exclusive mode命令添加X锁。在该锁定模式下，其他用户不能对表进行任何的DML和DDL操作，该表上只能进行查询。

 

(5)共享行级排他锁（Share Row Exclusive，简称SRX锁）

通过lock table in share row exclusive mode命令添加SRX锁。该锁定模式比行级排他锁和共享锁的级别都要高，这时不能对相同的表进行DML操作，也不能添加共享锁。

这五种模式的TM锁的兼容关系如下表所示（√表示互相兼容的请求；×表示互相不兼容的请求；N/A表示没有锁定请求）：

从前面的描述中可以看到，我们不仅可以通过发出DML语句的方式，由Oracle自动在表级别上添加TM锁。我们还可以通过发出lock table命令主动地在表级别 上添加TM锁，并在该命令中可以指定不同的锁定模式，其命令格式如下所示：

lock table  in [row share][row exclusive]

[share][share row exclusive][exclusive] mode;

 

对Oracle数据库中的各SQL语句所产生的表级锁的情况进行汇总，如下表所示：

对于通过lock table命令主动添加的锁定来说，如果要释放它们，只需要发出rollback命令即可。

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