Oracle LOCK内部机制及最佳实践系列

引言：Oracle 锁在我一开始接触的时候会有一种高深莫测的感觉，就像是遥远的外星人看不见摸不着但是能感觉到，我在实际的工作中就遇到过ORA-00054: resource busy acquire with nowait specified错误不能插入表，当时知道是被锁定了，根据V$LOCK也定位出阻塞的会话了，但不知道如何长久的解决它，究其原因就是不清楚内部机制与释放原理，下面根据例子来揭开锁的面纱，走进Oracle锁的世界。
 
分别模拟insert，update和delete造成阻塞的示例，并对v$lock中的相应的信息进行说明，给出SQL演示。
 
LEO1@LEO1> create user leo2 identified by leo2 default tablespace leo1;      新创建一个LEO2用户
 User created.
 LEO1@LEO1> grant connect,resource to leo2;                                            授予基本权限
 Grant succeeded.
 LEO1@LEO1> select owner,table_name,tablespace_name from dba_tables where owner='LEO1';
 OWNER                          TABLE_NAME                    TABLESPACE_NAME
 ------------------------------ ------------------------------ ------------------------------
 LEO1                              LEO_WAGE                      LEO1
 
LEO1@LEO1> create table t1 (id int primary key);    创建t1表，设置id列为主键
 Table created.
 LEO1@LEO1> insert into t1 values(1);                 
 1 row created.
 LEO1@LEO1> select * from t1;
        ID
 ----------
          1
 LEO2@LEO1> insert into leo1.t1 values(1);            当没有提交，在插入同样的values时就发生了对会话的阻塞，hang在这里不能前进
 LEO1@LEO1> commit;                                          必须提交后，阻塞才终止，也就是说commit可以释放阻塞
 Commit complete.
 LEO2@LEO1> insert into leo1.t1 values(1);            因为已经有了1值，故违反了主键约束
 insert into leo1.t1 values(1)
 *
 ERROR at line 1:
 ORA-00001: unique constraint (LEO1.SYS_C0010817) violated
 
update 锁阻塞
 
LEO1@LEO1> select * from t1;
        ID
 ----------
          1
          2
        100
 LEO1@LEO1> update t1 set id=200 where id=100;      更新一行没有提交，没有提交的事物对别人是不可见的，但在物理块上真真切切的修改了，他人只能访问undo回滚段中镜像
 1 row updated.
 LEO2@LEO1> update leo1.t1 set id=300 where id=100;  我们在会话leo2上也更新同一个表里的同一行，此时hang住了不动了，因为2个会话在争用同一条记录的修改权
 LEO1@LEO1> select sid,type,id1,id2,lmode,request,block from v$lock where type in ('TM','TX') order by 1,2;        一般影响业务性能的就 TM and TX 锁
        SID TY        ID1        ID2      LMODE    REQUEST      BLOCK
 ---------- -- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
        138 TM      73449          0          3          0          0
        138 TX    196615      912          6          0          1
        156 TM      73449          0          3          0          0
        156 TX    196615      912          0          6          0
 
SID：会话id号
 TYPE：锁的类型
 ID1：会话操作对象的id号
 ID2：ID1+ID2 定位回滚段上的一个地址（即修改之前数据镜像地址），由于138和156会话是一样的说明指向的是同一个地址，换句话说操作的是同一行数据
 LMODE：锁模式，不同的数字代表不同的锁模式  例如  0 现在没有申请到锁  3  共享锁模式（段级共享锁）  6  排他锁模式  锁的级别越高限制越多
 REQUEST：目前会话没有锁，正在申请的锁模式  例如  0 没有正在申请的锁，说明已经有锁了  6  现在正在申请6号锁，目前因为没有才申请
 BLOCK：当前正在阻塞几个会话  例如  1  当前正在阻塞一个会话  2  当前正在阻塞两个会话
 锁的实质：是维护一个事务完整性的，锁的信息是数据块的一个属性，是物理的，并不是逻辑上属于某个表或者某几行的。
 
LEO1@LEO1> select distinct sid from v$mystat;        这个会话当前id是138，我们怎么区分呢？=> LEO1用户=138    LEO2用户=156
        SID
 ----------
        138
 LEO1@LEO1> select object_name from dba_objects where object_id=73449;                    138会话操作的对象是T1表
 OBJECT_NAME
 --------------------------------------------------------------------------------
 T1
 说明：138会话在T表上加了TM和TX锁，TM锁模式为3（共享锁） TX锁模式6（排他锁），目前TX锁正在阻塞一个会话（就是156会话）。
 156会话就是当前被阻塞的会话，156会话操作对象也是T1表（ID1都一样的），TM锁模式也为3（共享锁就是有几个会话就可以创建几个共享锁，同时存在），TX现在还没有申请到锁，正在申请6号锁，而这个6号锁就是138会话所持有的（因为2个会话操作的是同一行数据）
 LEO1@LEO1> select sid,event from v$session_wait where sid in (138,156);        从会话等待视图上可以看出，有哪些会话由于什么原因导致等待事件不能前进
        SID EVENT
 ---------- ----------------------------------------------------------------
        138 SQL*Net message to client
        156 enq: TX - row lock contention
 156会话由于TX锁争用原因导致hang住不能前进，enq=enqueues队列锁（通常和业务有关，为了保护业务的锁）
 小结：现在我们应该很晴朗的看出138会话阻塞156会话，以及阻塞的原因和会话数和锁类型
 
insert 锁阻塞
 
LEO1@LEO1> select * from leo1.t1;
        ID
 ----------
          1
          2
        200
 LEO1@LEO1> insert into leo1.t1 values(3);      插入一行但没有提交，这是一个未决状态，还不清楚是否真正插入
 1 row created.
 LEO2@LEO1> insert into leo1.t1 values(3);      我们在会话leo2上也插入同样的数据，此时hang住了不动了，这里实际上是插入了2条独立的记录，不能认为是同一条记录，只是值一样
 LEO1@LEO1> select sid,type,id1,id2,lmode,request,block from v$lock where type in ('TM','TX') order by 1,2;
        SID TY        ID1        ID2      LMODE    REQUEST      BLOCK
 ---------- -- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
        138 TM      73449          0          3          0          0
        138 TX      65555        681          6          0          1        138正在阻塞另一个会话
        156 TM      73449          0          3          0          0
        156 TX    458766      669          6          0          0        这也显示了在插入第二条记录时没有被阻塞
        156 TX      65555        681          0          4          0        而在插入的修改值相同后被阻塞了，锁的级别是4
 insert时v$lock视图里面多了一个TX锁（就是最后一行），首先说明一下insert和update delete 操作的不同，后两者都是对同一条记录的修改权争用产生阻塞（这里不涉及修改值的问题），而insert操作实际上插入了2条不同的记录，由于这2条不同的记录的修改值一样违反了主键约束从而产生阻塞，实际是对修改值的相同产生了阻塞。锁的级别为4，这种锁比update的锁级别要低，锁的级别越低限制越少。
 
delete 锁阻塞
 
LEO1@LEO1> select * from leo1.t1;                  t1表中有5条记录，我们计划删除的是最后1条
        ID
 ----------
          1
          2
          4
          5
        200
 LEO1@LEO1> delete from leo1.t1 where id=200;      138会话正在删除id=200的记录，但是没有提交，此时就是加上一个TM TX锁
 1 row deleted.
 LEO2@LEO1> delete from leo1.t1 where id=200;      这时158会话也做同样的动作，就被hang住了不能动了，下面我们来看看锁定情况
 LEO1@LEO1> select sid,type,id1,id2,lmode,request,block from v$lock where type in ('TM','TX') order by 1,2;
        SID TY        ID1        ID2      LMODE    REQUEST      BLOCK
 ---------- -- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
        138 TM      73449          0          3          0          0
        138 TX    524316      935          6          0          1              138会话持有一个6级排他锁，正在阻塞一个会话
        156 TM      73449          0          3          0          0
        156 TX    524316      935          0          6          0              156会话被阻塞住了没有获得锁，正在申请一个6级锁
 LEO1@LEO1> select object_name from dba_objects where object_id=73449;              现在可知锁定的就是t1表
 OBJECT_NAME
 --------------------------------------------------------------------------------
 T1
 LEO1@LEO1> select sid,event from v$session_wait where sid in (138,156);            从会话等待视图上也可以看出138阻塞了156会话
        SID EVENT
 ---------- ----------------------------------------------------------------
        138 SQL*Net message from client
        156 enq: TX - row lock contention
 156会话由于TX锁争用原因导致hang住不能前进，enq=enqueues队列锁
 小结：我们在了解锁的同时，也要在业务设计的流程上尽量去避免它们的发生，比如说2个人的工作没有协调好，在同一时间去做了同一件事，这就有可能产生锁。
 
select...for update 锁阻塞                                    这是一种对结果集修改的保护机制
 
场景：一次性修改多条记录的时候会用到这个命令，起到锁定结果集的效果，这也是结果集修改引起的阻塞
 LEO1@LEO1> select * from leo1.t1;     
        ID
 ----------
          1
          2
          3
        200
 LEO1@LEO1> select * from leo1.t1 where id<=3 for update;        如果我们想对查询出的结果集进行独占，并且此时不允许其他会话进行修改，可以这么来写
        ID
 ----------
          1
          2
          3
 LEO1@LEO1> select sid,type,id1,id2,lmode,request,block from v$lock where type in ('TM','TX') order by 1,2;
        SID TYPE              ID1        ID2      LMODE    REQUEST      BLOCK
 ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
        138 TM              73449          0          3          0          0
        138 TX            589839      915          6          0          0          这3行记录都已经被TX锁锁定了，在没有提交之前别人不能修改
 LEO2@LEO1> update leo1.t1 set id=4 where id=1;
 LEO2@LEO1> update leo1.t1 set id=4 where id=2;
 LEO2@LEO1> update leo1.t1 set id=4 where id=3;                  我们在会话leo2上测试更新结果集中的每条记录，都会hang住了不能前进，说明这
 个结果集已经整体被锁定
 LEO1@LEO1> select sid,type,id1,id2,lmode,request,block from v$lock where type in ('TM','TX') order by 1,2;
        SID TY        ID1        ID2      LMODE    REQUEST      BLOCK
 ---------- -- ---------- ---------- ---------- ---------- ----------
        138 TM      73449          0          3          0          0
        138 TX    589839      915          6          0          1      138正在阻塞另一个会话
        156 TM      73449          0          3          0          0
        156 TX    589839      915          0          6          0
 
LEO1=138会话  LEO2=156会话，我们可以看出138会话阻塞156会话，156会话TX在请求一个6号排他锁，因为2个会话都在修改同一个结果集。这种方法可以一次性锁定n行记录。
 重点：一个表上只能有一个6号锁