1引言

在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(DB2，Oracle，Sybase，Informix和SQLServer)最小的恢復(fù)和交易單位為一個事務(wù)(Transactions),事務(wù)具有ACID(原子性，一致性，隔離性和永久性)特征。關(guān)系數(shù)據(jù)庫為了確保并發(fā)用戶在存取同一數(shù)據(jù)庫對象時的正確性(即無丟失更新、可重復(fù)讀、不讀"臟"數(shù)據(jù)，無"幻像"讀)，數(shù)據(jù)庫中引入了并發(fā)(鎖)機(jī)制。基本的鎖類型有兩種：排它鎖(Exclusivelocks記為X鎖)和共享鎖(Sharelocks記為S鎖)。

排它鎖：若事務(wù)T對數(shù)據(jù)D加X鎖，則其它任何事務(wù)都不能再對D加任何類型的鎖，直至T釋放D上的X鎖;一般要求在修改數(shù)據(jù)前要向該數(shù)據(jù)加排它鎖，所以排它鎖又稱為寫鎖。

共享鎖：若事務(wù)T對數(shù)據(jù)D加S鎖，則其它事務(wù)只能對D加S鎖，而不能加X鎖，直至T釋放D上的S鎖;一般要求在讀取數(shù)據(jù)前要向該數(shù)據(jù)加共享鎖，所以共享鎖又稱為讀鎖。

2DB2多粒度封鎖機(jī)制介紹

2.1鎖的對象

DB2支持對表空間、表、行和索引加鎖(大型機(jī)上的數(shù)據(jù)庫還可以支持對數(shù)據(jù)頁加鎖)來保證數(shù)據(jù)庫的并發(fā)完整性。不過在考慮用戶應(yīng)用程序的并發(fā)性的問題上，通常并不檢查用于表空間和索引的鎖。該類問題分析的焦點(diǎn)在于表鎖和行鎖。

2.2鎖的策略

DB2可以只對表進(jìn)行加鎖，也可以對表和表中的行進(jìn)行加鎖。如果只對表進(jìn)行加鎖，則表中所有的行都受到同等程度的影響。如果加鎖的范圍針對于表及下屬的行，則在對表加鎖后，相應(yīng)的數(shù)據(jù)行上還要加鎖。究竟應(yīng)用程序是對表加行鎖還是同時加表鎖和行鎖，是由應(yīng)用程序執(zhí)行的命令和系統(tǒng)的隔離級別確定。

2.2.1DB2表鎖的模式

DB2在表一級加鎖可以使用以下加鎖方式：

表一：DB2數(shù)據(jù)庫表鎖的模式

下面對幾種表鎖的模式進(jìn)一步加以闡述：

IS、IX、SIX方式用于表一級并需要行鎖配合，他們可以阻止其他應(yīng)用程序?qū)υ摫砑由吓潘i。

•如果一個應(yīng)用程序獲得某表的IS鎖，該應(yīng)用程序可獲得某一行上的S鎖，用于只讀操作，同時其他應(yīng)用程序也可以讀取該行，或是對表中的其他行進(jìn)行更改。

•如果一個應(yīng)用程序獲得某表的IX鎖，該應(yīng)用程序可獲得某一行上的X鎖，用于更改操作，同時其他應(yīng)用程序可以讀取或更改表中的其他行。

•如果一個應(yīng)用程序獲得某表的SIX鎖，該應(yīng)用程序可以獲得某一行上的X鎖，用于更改操作，同時其他應(yīng)用程序只能對表中其他行進(jìn)行只讀操作。

S、U、X和Z方式用于表一級，但并不需要行鎖配合，是比較嚴(yán)格的表加鎖策略。

•如果一個應(yīng)用程序得到某表的S鎖。該應(yīng)用程序可以讀表中的任何數(shù)據(jù)。同時它允許其他應(yīng)用程序獲得該表上的只讀請求鎖。如果有應(yīng)用程序需要更改讀該表上的數(shù)據(jù)，必須等S鎖被釋放。

•如果一個應(yīng)用程序得到某表的U鎖，該應(yīng)用程序可以讀表中的任何數(shù)據(jù)，并最終可以通過獲得表上的X鎖來得到對表中任何數(shù)據(jù)的修改權(quán)。其他應(yīng)用程序只能讀取該表中的數(shù)據(jù)。U鎖與S鎖的區(qū)別主要在于更改的意圖上。U鎖的設(shè)計主要是為了避免兩個應(yīng)用程序在擁有S鎖的情況下同時申請X鎖而造成死鎖的。

•如果一個應(yīng)用程序得到某表上的X鎖，該應(yīng)用程序可以讀或修改表中的任何數(shù)據(jù)。其他應(yīng)用程序不能對該表進(jìn)行讀或者更改操作。

•如果一個應(yīng)用程序得到某表上的Z鎖，該應(yīng)用程序可以讀或修改表中的任何數(shù)據(jù)。其他應(yīng)用程序，包括未提交讀程序都不能對該表進(jìn)行讀或者更改操作。

IN鎖用于表上以允許未提交讀這一概念。

2.2.2DB2行鎖的模式

除了表鎖之外，DB2還支持以下幾種方式的行鎖。

表二：DB2數(shù)據(jù)庫行鎖的模式

2.2.3DB2鎖的兼容性

表三：DB2數(shù)據(jù)庫表鎖的相容矩陣

表四：DB2數(shù)據(jù)庫行鎖的相容矩陣

下表是筆者總結(jié)了DB2中各SQL語句產(chǎn)生表鎖的情況(假設(shè)缺省的隔離級別為CS)：

2.3DB2鎖的升級

每個鎖在內(nèi)存中都需要一定的內(nèi)存空間，為了減少鎖需要的內(nèi)存開銷，DB2提供了鎖升級的功能。鎖升級是通過對表加上非意圖性的表鎖，同時釋放行鎖來減少鎖的數(shù)目，從而達(dá)到減少鎖需要的內(nèi)存開銷的目的。鎖升級是由數(shù)據(jù)庫管理器自動完成的，有兩個數(shù)據(jù)庫的配置參數(shù)直接影響鎖升級的處理：

locklist--在一個數(shù)據(jù)庫全局內(nèi)存中用于鎖存儲的內(nèi)存。單位為頁(4K)。

maxlocks--一個應(yīng)用程序允許得到的鎖占用的內(nèi)存所占locklist大小的百分比。

鎖升級會在這兩種情況下被觸發(fā)：

•某個應(yīng)用程序請求的鎖所占用的內(nèi)存空間超出了maxlocks與locklist的乘積大小。這時，數(shù)據(jù)庫管理器將試圖通過為提出鎖請求的應(yīng)用程序申請表鎖，并釋放行鎖來節(jié)省空間。

•在一個數(shù)據(jù)庫中已被加上的全部鎖所占的內(nèi)存空間超出了locklist定義的大小。這時，數(shù)據(jù)庫管理器也將試圖通過為提出鎖請求的應(yīng)用程序申請表鎖，并釋放行鎖來節(jié)省空間。

•鎖升級雖然會降低OLTP應(yīng)用程序的并發(fā)性能，但是鎖升級后會釋放鎖占有內(nèi)存并增大可用的鎖的內(nèi)存空間。

鎖升級是有可能會失敗的，比如，現(xiàn)在一個應(yīng)用程序已經(jīng)在一個表上加有IX鎖，表中的某些行上加有X鎖，另一個應(yīng)用程序又來請求表上的IS鎖，以及很多行上的S鎖，由于申請的鎖數(shù)目過多引起鎖的升級。數(shù)據(jù)庫管理器試圖為該應(yīng)用程序申請表上的S鎖來減少所需要的鎖的數(shù)目，但S鎖與表上原有的IX鎖沖突，鎖升級不能成功。

如果鎖升級失敗，引起鎖升級的應(yīng)用程序?qū)⒔拥揭粋€-912的SQLCODE。在鎖升級失敗后，DBA應(yīng)該考慮增加locklist的大小或者增大maxlocks的百分比。同時對編程人員來說可以在程序里對發(fā)生鎖升級后程序回滾后重新提交事務(wù)(例如：ifsqlca.sqlcode=-912thenrollbackandretry等)。

3Oracle多粒度鎖機(jī)制介紹

根據(jù)保護(hù)對象的不同，Oracle數(shù)據(jù)庫鎖可以分為以下幾大類：

(1)DMLlock(datalocks，數(shù)據(jù)鎖)：用于保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性;

(2)DDLlock(dictionarylocks，字典鎖)：用于保護(hù)數(shù)據(jù)庫對象的結(jié)構(gòu)(例如表、視圖、索引的結(jié)構(gòu)定義);

(3)Internallocks和latches(內(nèi)部鎖與閂)：保護(hù)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu);

(4)Distributedlocks(分布式鎖)：用于OPS(并行服務(wù)器)中;

(5)PCMlocks(并行高速緩存管理鎖)：用于OPS(并行服務(wù)器)中。

在Oracle中最主要的鎖是DML(也可稱為datalocks，數(shù)據(jù)鎖)鎖。從封鎖粒度(封鎖對象的大小)的角度看，OracleDML鎖共有兩個層次，即行級鎖和表級鎖。

3.1Oracle的TX鎖(行級鎖、事務(wù)鎖)

許多對Oracle不太了解的技術(shù)人員可能會以為每一個TX鎖代表一條被封鎖的數(shù)據(jù)行，其實不然。TX的本義是Transaction(事務(wù))，當(dāng)一個事務(wù)第一次執(zhí)行數(shù)據(jù)更改(Insert、Update、Delete)或使用SELECT…FORUPDATE語句進(jìn)行查詢時，它即獲得一個TX(事務(wù))鎖，直至該事務(wù)結(jié)束(執(zhí)行COMMIT或ROLLBACK操作)時，該鎖才被釋放。所以，一個TX鎖，可以對應(yīng)多個被該事務(wù)鎖定的數(shù)據(jù)行(在我們用的時候多是啟動一個事務(wù)，然后SELECT…FORUPDATENOWAIT)。

在Oracle的每行數(shù)據(jù)上，都有一個標(biāo)志位來表示該行數(shù)據(jù)是否被鎖定。Oracle不像DB2那樣，建立一個鏈表來維護(hù)每一行被加鎖的數(shù)據(jù)，這樣就大大減小了行級鎖的維護(hù)開銷，也在很大程度上避免了類似DB2使用行級鎖時經(jīng)常發(fā)生的鎖數(shù)量不夠而進(jìn)行鎖升級的情況。數(shù)據(jù)行上的鎖標(biāo)志一旦被置位，就表明該行數(shù)據(jù)被加X鎖，Oracle在數(shù)據(jù)行上沒有S鎖。

3.2TM鎖(表級鎖)

3.2.1意向鎖的引出

表是由行組成的，當(dāng)我們向某個表加鎖時，一方面需要檢查該鎖的申請是否與原有的表級鎖相容;另一方面，還要檢查該鎖是否與表中的每一行上的鎖相容。比如一個事務(wù)要在一個表上加S鎖，如果表中的一行已被另外的事務(wù)加了X鎖，那么該鎖的申請也應(yīng)被阻塞。如果表中的數(shù)據(jù)很多，逐行檢查鎖標(biāo)志的開銷將很大，系統(tǒng)的性能將會受到影響。為了解決這個問題，可以在表級引入新的鎖類型來表示其所屬行的加鎖情況，這就引出了"意向鎖"的概念。

意向鎖的含義是如果對一個結(jié)點(diǎn)加意向鎖，則說明該結(jié)點(diǎn)的下層結(jié)點(diǎn)正在被加鎖;對任一結(jié)點(diǎn)加鎖時，必須先對它的上層結(jié)點(diǎn)加意向鎖。如：對表中的任一行加鎖時，必須先對它所在的表加意向鎖，然后再對該行加鎖。這樣一來，事務(wù)對表加鎖時，就不再需要檢查表中每行記錄的鎖標(biāo)志位了，系統(tǒng)效率得以大大提高。

3.2.2意向鎖的類型

由兩種基本的鎖類型(S鎖、X鎖)，可以自然地派生出兩種意向鎖：

意向共享鎖(IntentShareLock，簡稱IS鎖)：如果要對一個數(shù)據(jù)庫對象加S鎖，首先要對其上級結(jié)點(diǎn)加IS鎖，表示它的后裔結(jié)點(diǎn)擬(意向)加S鎖;

意向排它鎖(IntentExclusiveLock，簡稱IX鎖)：如果要對一個數(shù)據(jù)庫對象加X鎖，首先要對其上級結(jié)點(diǎn)加IX鎖，表示它的后裔結(jié)點(diǎn)擬(意向)加X鎖。

另外，基本的鎖類型(S、X)與意向鎖類型(IS、IX)之間還可以組合出新的鎖類型，理論上可以組合出4種，即：S+IS，S+IX，X+IS，X+IX，但稍加分析不難看出，實際上只有S+IX有新的意義，其它三種組合都沒有使鎖的強(qiáng)度得到提高(即：S+IS=S，X+IS=X，X+IX=X，這里的"="指鎖的強(qiáng)度相同)。所謂鎖的強(qiáng)度是指對其它鎖的排斥程度。

這樣我們又可以引入一種新的鎖的類型：

共享意向排它鎖(SharedIntentExclusiveLock,簡稱SIX鎖)：如果對一個數(shù)據(jù)庫對象加SIX鎖，表示對它加S鎖，再加IX鎖，即SIX=S+IX。例如：事務(wù)對某個表加SIX鎖，則表示該事務(wù)要讀整個表(所以要對該表加S鎖)，同時會更新個別行(所以要對該表加IX鎖)。

這樣數(shù)據(jù)庫對象上所加的鎖類型就可能有5種：即S、X、IS、IX、SIX。

具有意向鎖的多粒度封鎖方法中任意事務(wù)T要對一個數(shù)據(jù)庫對象加鎖，必須先對它的上層結(jié)點(diǎn)加意向鎖。申請封鎖時應(yīng)按自上而下的次序進(jìn)行;釋放封鎖時則應(yīng)按自下而上的次序進(jìn)行;具有意向鎖的多粒度封鎖方法提高了系統(tǒng)的并發(fā)度，減少了加鎖和解鎖的開銷。

3.3Oracle的TM鎖(表級鎖)

Oracle的DML鎖(數(shù)據(jù)鎖)正是采用了上面提到的多粒度封鎖方法，其行級鎖雖然只有一種(即X鎖)，但其TM鎖(表級鎖)類型共有5種，分別稱為共享鎖(S鎖)、排它鎖(X鎖)、行級共享鎖(RS鎖)、行級排它鎖(RX鎖)、共享行級排它鎖(SRX鎖)，與上面提到的S、X、IS、IX、SIX相對應(yīng)。需要注意的是，由于Oracle在行級只提供X鎖，所以與RS鎖(通過SELECT…FORUPDATE語句獲得)對應(yīng)的行級鎖也是X鎖(但是該行數(shù)據(jù)實際上還沒有被修改)，這與理論上的IS鎖是有區(qū)別的。鎖的兼容性是指當(dāng)一個應(yīng)用程序在表(行)上加上某種鎖后，其他應(yīng)用程序是否能夠在表(行)上加上相應(yīng)的鎖，如果能夠加上，說明這兩種鎖是兼容的，否則說明這兩種鎖不兼容，不能對同一數(shù)據(jù)對象并發(fā)存取。

下表為Oracle數(shù)據(jù)庫TM鎖的兼容矩陣(Y=Yes，表示兼容的請求;N=No，表示不兼容的請求;-表示沒有加鎖請求)：

表五：Oracle數(shù)據(jù)庫TM鎖的相容矩陣

一方面，當(dāng)Oracle執(zhí)行SELECT…FORUPDATE、INSERT、UPDATE、DELETE等DML語句時，系統(tǒng)自動在所要操作的表上申請表級RS鎖(SELECT…FORUPDATE)或RX鎖(INSERT、UPDATE、DELETE)，當(dāng)表級鎖獲得后，系統(tǒng)再自動申請TX鎖，并將實際鎖定的數(shù)據(jù)行的鎖標(biāo)志位置位(指向該TX鎖);另一方面，程序或操作人員也可以通過LOCKTABLE語句來指定獲得某種類型的TM鎖。下表是筆者總結(jié)了Oracle中各SQL語句產(chǎn)生TM鎖的情況：

表六：Oracle數(shù)據(jù)庫TM鎖小結(jié)

我們可以看到，通常的DML操作(SELECT…FORUPDATE、INSERT、UPDATE、DELETE)，在表級獲得的只是意向鎖(RS或RX)，其真正的封鎖粒度還是在行級;另外，Oracle數(shù)據(jù)庫的一個顯著特點(diǎn)是，在缺省情況下，單純地讀數(shù)據(jù)(SELECT)并不加鎖，Oracle通過回滾段(Rollbacksegment)來保證用戶不讀"臟"數(shù)據(jù)。這些都提高了系統(tǒng)的并發(fā)程度。

由于意向鎖及數(shù)據(jù)行上鎖標(biāo)志位的引入，減小了Oracle維護(hù)行級鎖的開銷，這些技術(shù)的應(yīng)用使Oracle能夠高效地處理高度并發(fā)的事務(wù)請求。

4DB2多粒度封鎖機(jī)制的監(jiān)控

在DB2中對鎖進(jìn)行監(jiān)控主要有兩種方式，第一種方式是快照監(jiān)控，第二種是事件監(jiān)控方式。

4.1快照監(jiān)控方式

當(dāng)使用快照方式進(jìn)行鎖的監(jiān)控前，必須把監(jiān)控鎖的開關(guān)打開，可以從實例級別和會話級別打開，具體命令如下：

db2updatedbmcfgusingdft_mon_lockon(實例級別)

db2updatemonitorswitchesusinglockon(會話級別，推薦使用)

當(dāng)開關(guān)打開后，可以執(zhí)行下列命令來進(jìn)行鎖的監(jiān)控

db2getsnapshotforlocksonebankdb(可以得到當(dāng)前數(shù)據(jù)庫中具體鎖的詳細(xì)信息)

db2getsnapshotforlocksonebankdb

FriAug1515:26:00JiNan2004(紅色為鎖的關(guān)鍵信息)

DatabaseLockSnapshot

Databasename=DEV

Databasepath=/db2/DEV/db2dev/NODE0000/SQL00001/

Inputdatabasealias=DEV

Locksheld=49

Applicationscurrentlyconnected=38

Agentscurrentlywaitingonlocks=6

Snapshottimestamp=08-15-200315:26:00.951134

Applicationhandle=6

ApplicationID=*LOCAL.db2dev.030815021007

Sequencenumber=0001

Applicationname=disp+work

AuthorizationID=SAPR3

Applicationstatus=UOWWaiting

Statuschangetime=

Applicationcodepage=819

Locksheld=0

Totalwaittime(ms)=0

Applicationhandle=97

ApplicationID=*LOCAL.db2dev.030815060819

Sequencenumber=0001

Applicationname=tp

AuthorizationID=SAPR3

Applicationstatus=Lock-wait

Statuschangetime=08-15-200315:08:20.302352

Applicationcodepage=819

Locksheld=6

Totalwaittime(ms)=1060648

Subsectionwaitingforlock=0

IDofagentholdinglock=100

ApplicationIDholdinglock=*LOCAL.db2dev.030815061638

Nodelockwaitoccurredon=0

Lockobjecttype=Row

Lockmode=ExclusiveLock(X)

Lockmoderequested=ExclusiveLock(X)

Nameoftablespaceholdinglock=PSAPBTABD

Schemaoftableholdinglock=SAPR3

Nameoftableholdinglock=TPLOGNAMES

Lockwaitstarttimestamp=08-15-200315:08:20.302356

Lockisaresultofescalation=NO

ListOfLocks

LockObjectName=29204

Nodenumberlockisheldat=0

ObjectType=Table

TablespaceName=PSAPBTABD

TableSchema=SAPR3

TableName=TPLOGNAMES

Mode=IX

Status=Granted

LockEscalation=NO

db2getsnapshotfordatabaseondbname|grep-ilocks(UNIX,LINUX平臺)

Locksheldcurrently=7

Lockwaits=75

Timedatabasewaitedonlocks(ms)=82302438

Locklistmemoryinuse(Bytes)=20016

Deadlocksdetected=0

Lockescalations=8

Exclusivelockescalations=8

Agentscurrentlywaitingonlocks=0

LockTimeouts=20

db2getsnapshotfordatabaseondbname|find/i"locks"(NT平臺)

db2getsnapshotforlocksforapplicationsagentid45(注：45為應(yīng)用程序句柄)

Applicationhandle=45

ApplicationID=*LOCAL.db2dev.030815021827

Sequencenumber=0001

Applicationname=tp

AuthorizationID=SAPR3

Applicationstatus=UOWWaiting

Statuschangetime=

Applicationcodepage=819

Locksheld=7

Totalwaittime(ms)=0

ListOfLocks

LockObjectName=1130185838

Nodenumberlockisheldat=0

ObjectType=KeyValue

TablespaceName=PSAPBTABD

TableSchema=SAPR3

TableName=TPLOGNAMES

Mode=X

Status=Granted

LockEscalation=NO

LockObjectName=14053937

Nodenumberlockisheldat=0

ObjectType=Row

TablespaceName=PSAPBTABD

TableSchema=SAPR3

TableName=TPLOGNAMES

Mode=X

Status=Granted

LockEscalation=NO

也可以執(zhí)行下列表函數(shù)(注：在DB2V8之前只能通過命令，DB2V8后可以通過表函數(shù)，推薦使用表函數(shù)來進(jìn)行鎖的監(jiān)控)

db2select*fromtable(snapshot_lock('DBNAME',-1))aslocktable監(jiān)控鎖信息

db2select*fromtable(snapshot_lockwait('DBNAME',-1)aslock_wait_table監(jiān)控應(yīng)用程序鎖等待的信息

4.2事件監(jiān)控方式：

當(dāng)使用事件監(jiān)控器進(jìn)行鎖的監(jiān)控時候，只能監(jiān)控死鎖(死鎖的產(chǎn)生是因為由于鎖請求沖突而不能結(jié)束事務(wù)，并且該請求沖突不能夠在本事務(wù)內(nèi)解決。通常是兩個應(yīng)用程序互相持有對方所需要的鎖，在得不到自己所需要的鎖的情況下，也不會釋放現(xiàn)有的鎖)的情況，具體步驟如下：

db2createeventmonitordlockfordeadlockswithdetailswritetofile'$HOME/dir'

db2seteventmonitordlockstate1

db2evmon-dbdbname-evmdlock看具體的死鎖輸出(如下圖)

DeadlockedConnection...

DeadlockID:4

Participantno.:1

Participantno.holdingthelock:2

ApplId:G9B58B1E.D4EA.08D387230817

ApplSeqnumber:0336

ApplIdofconnectionholdingthelock:G9B58B1E.D573.079237231003

Seq.no.ofconnectionholdingthelock:0126

Lockwaitstarttime:06/08/200508:10:34.219490

LockName:0x000201350000030E0000000052

LockAttributes:0x00000000

ReleaseFlags:0x40000000

LockCount:1

HoldCount:0

CurrentMode:NS-Share(andNextKeyShare)

Deadlockdetectiontime:06/08/200508:10:39.828792

Tableoflockwaitedon:ORDERS

Schemaoflockwaitedon:DB2INST1

Tablespaceoflockwaitedon:USERSPACE1

Typeoflock:Row

Modeoflock:NS-Share(andNextKeyShare)

Modeapplicationrequestedonlock:X-Exclusive

Nodelockoccuredon:0

Lockobjectname:782

ApplicationHandle:298

DeadlockedStatement:

Type:Dynamic

Operation:Execute

Section:34

Creator:NULLID

Package:SYSSN300

Cursor:SQL_CURSN300C34

Cursorwasblocking:FALSE

Text:UPDATEORDERSSETTOTALTAX=?,TOTALSHIPPING=?,

LOCKED=?,TOTALTAXSHIPPING=?,STATUS=?,FIELD2=?,TIMEPLACED=?,

FIELD3=?,CURRENCY=?,SEQUENCE=?,TOTALADJUSTMENT=?,ORMORDER=?,

SHIPASCOMPLETE=?,PROVIDERORDERNUM=?,TOTALPRODUCT=?,DESCRIPTION=?,

MEMBER_ID=?,ORGENTITY_ID=?,FIELD1=?,STOREENT_ID=?,ORDCHNLTYP_ID=?,

ADDRESS_ID=?,LASTUPDATE=?,COMMENTS=?,NOTIFICATIONID=?WHEREORDERS_ID=?

ListofLocks:

LockName:0x000201350000030E0000000052

LockAttributes:0x00000000

ReleaseFlags:0x40000000

LockCount:2

HoldCount:0

LockObjectName:782

ObjectType:Row

TablespaceName:USERSPACE1

TableSchema:DB2INST1

TableName:ORDERS

Mode:X-Exclusive

LockName:0x00020040000029B30000000052

LockAttributes:0x00000020

ReleaseFlags:0x40000000

LockCount:1

HoldCount:0

LockObjectName:10675

ObjectType:Row

TablespaceName:USERSPACE1

TableSchema:DB2INST1

TableName:BKORDITEM

Mode:X-Exclusive(略去后面信息)

5Oracle多粒度封鎖機(jī)制的監(jiān)控

為了監(jiān)控Oracle系統(tǒng)中鎖的狀況，我們需要對幾個系統(tǒng)視圖有所了解：

5.1v$lock視圖

v$lock視圖列出當(dāng)前系統(tǒng)持有的或正在申請的所有鎖的情況，其主要字段說明如下：

表七：v$lock視圖主要字段說明

其中在TYPE字段的取值中，本文只關(guān)心TM、TX兩種DML鎖類型;

5.2v$locked_object視圖

v$locked_object視圖列出當(dāng)前系統(tǒng)中哪些對象正被鎖定，其主要字段說明如下：

表八：v$locked_object視圖字段說明

5.3Oracle鎖監(jiān)控腳本

根據(jù)上述系統(tǒng)視圖，可以編制腳本來監(jiān)控數(shù)據(jù)庫中鎖的狀況。

5.3.1showlock.sql

第一個腳本showlock.sql，該腳本通過連接v$locked_object與all_objects兩視圖，顯示哪些對象被哪些會話鎖住：

/*showlock.sql*/

columno_nameformata10

columnlock_typeformata20

columnobject_nameformata15

selectrpad(oracle_username,10)o_name,session_idsid,

decode(locked_mode,0,'None',1,'Null',2,'Rowshare',

3,'RowExclusive',4,'Share',5,'ShareRowExclusive',6,'Exclusive')lock_type,

object_name,xidusn,xidslot,xidsqn

fromv$locked_object,all_objects

wherev$locked_object.object_id=all_objects.object_id;

5.3.2showalllock.sql

第二個腳本showalllock.sql，該腳本主要顯示當(dāng)前所有TM、TX鎖的信息;

/*showalllock.sql*/

selectsid,type,id1,id2,

decode(lmode,0,'None',1,'Null',2,'Rowshare',

3,'RowExclusive',4,'Share',5,'ShareRowExclusive',6,'Exclusive')

lock_type,request,ctime,block

fromv$lock

whereTYPEIN('TX','TM');

6DB2多粒度封鎖機(jī)制示例

以下示例均運(yùn)行在DB2UDB中，適用所有數(shù)據(jù)庫版本。首先打開三個命令行窗口(DB2CLP)，其中兩個(以下用SESS#1、SESS#2表示)以db2admin用戶連入數(shù)據(jù)庫，以操作SAMPLE庫中提供的示例表(employee);另一個(以下用SESS#3表示)以db2admin用戶連入數(shù)據(jù)庫，對執(zhí)行的每一種類型的SQL語句監(jiān)控加鎖的情況;希望讀者通過這種方式對每一種類型的SQL語句監(jiān)控加鎖的情況。(因為示例篇幅很大，筆者在此就不做了，建議讀者用類似方法驗證加鎖情況)

/home/db2inst1>db2+cupdateemployeesetcomm=9999(SESS#1)

/home/db2inst1>db2+cselect*fromemployee(SESS#2處于lockwait)

/home/db2inst1>db2+cgetsnapshotforlocksonsample(SESS#3監(jiān)控加鎖情況)

注：db2+c為不自動提交(commit)SQL語句，也可以通過db2updatecommandoptionsusingcoff關(guān)閉自動提交(autocommit，缺省是自動提交)

7總結(jié)

總的來說，DB2的鎖和Oracle的鎖主要有以下大的區(qū)別：

1.Oracle通過具有意向鎖的多粒度封鎖機(jī)制進(jìn)行并發(fā)控制，保證數(shù)據(jù)的一致性。其DML鎖(數(shù)據(jù)鎖)分為兩個層次(粒度)：即表級和行級。通常的DML操作在表級獲得的只是意向鎖(RS或RX)，其真正的封鎖粒度還是在行級;DB2也是通過具有意向鎖的多粒度封鎖機(jī)制進(jìn)行并發(fā)控制，保證數(shù)據(jù)的一致性。其DML鎖(數(shù)據(jù)鎖)分為兩個層次(粒度)：即表級和行級。通常的DML操作在表級獲得的只是意向鎖(IS，SIX或IX)，其真正的封鎖粒度也是在行級;另外，在Oracle數(shù)據(jù)庫中，單純地讀數(shù)據(jù)(SELECT)并不加鎖，這些都提高了系統(tǒng)的并發(fā)程度，Oracle強(qiáng)調(diào)的是能夠"讀"到數(shù)據(jù)，并且能夠快速的進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。而DB2的鎖強(qiáng)調(diào)的是"讀一致性"，進(jìn)行讀數(shù)據(jù)(SELECT)時會根據(jù)不同的隔離級別(RR,RS,CS)而分別加S,IS,IS鎖，只有在使用UR隔離級別時才不加鎖。從而保證不同應(yīng)用程序和用戶讀取的數(shù)據(jù)是一致的。

2.在支持高并發(fā)度的同時，DB2和Oracle對鎖的操縱機(jī)制有所不同：Oracle利用意向鎖及數(shù)據(jù)行上加鎖標(biāo)志位等設(shè)計技巧，減小了Oracle維護(hù)行級鎖的開銷，使其在數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制方面有著一定的優(yōu)勢。而DB2中對每個鎖會在鎖的內(nèi)存(locklist)中申請分配一定字節(jié)的內(nèi)存空間，具體是X鎖64字節(jié)內(nèi)存，S鎖32字節(jié)內(nèi)存(注：DB2V8之前是X鎖72字節(jié)內(nèi)存而S鎖36字節(jié)內(nèi)存)。

3.Oracle數(shù)據(jù)庫中不存在鎖升級，而DB2數(shù)據(jù)庫中當(dāng)數(shù)據(jù)庫表中行級鎖的使用超過locklist*maxlocks會發(fā)生鎖升級。

4.在Oracle中當(dāng)一個session對表進(jìn)行insert，update，delete時候，另外一個session仍然可以從Orace回滾段或者還原表空間中讀取該表的前映象(beforeimage);而在DB2中當(dāng)一個session對表進(jìn)行insert，update，delete時候，另外一個session仍然在讀取該表數(shù)據(jù)時候會處于lockwait狀態(tài)，除非使用UR隔離級別可以讀取第一個session的未提交的值;所以O(shè)racle同一時刻不同的session有讀不一致的現(xiàn)象，而DB2在同一時刻所有的session都是"讀一致"的。

8結(jié)束語

DB2中關(guān)于并發(fā)控制(鎖)的建議

1.正確調(diào)整locklist，maxlocks，dlchktime和locktimeout等和鎖有關(guān)的數(shù)據(jù)庫配置參數(shù)(locktimeout最好不要等于-1)。如果鎖內(nèi)存不足會報SQL0912錯誤而影響并發(fā)。

2.寫出高效而簡潔的SQL語句(非常重要)。

3.在業(yè)務(wù)邏輯處理完后盡可能快速commit釋放鎖。

4.對引起鎖等待(SQL0911返回碼68)和死鎖(SQL0911返回碼2)的SQL語句創(chuàng)建最合理的索引(非常重要，盡量創(chuàng)建復(fù)合索引和包含索引)。

5.使用altERTABLE語句的LOCKSIZE參數(shù)控制如何在持久基礎(chǔ)上對某個特定表進(jìn)行鎖定。檢查syscat.tables中l(wèi)ocksize字段，盡量在符合業(yè)務(wù)邏輯的情況下，每個表中該字段為"R"(行級鎖)。

6.根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯使用正確的隔離級別(RR，RS，CS和UR)。

7.當(dāng)執(zhí)行大量更新時，更新之前，在整個事務(wù)期間鎖定整個表(使用SQLLOCKTABLE語句)。這只使用了一把鎖從而防止其它事務(wù)進(jìn)行這些更新，但是對于其他用戶它的確減少了數(shù)據(jù)并發(fā)性。