事务锁和并发控制.ppt
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《并发控制》课件
《并发控制》PPT课件
这个PPT课件将带你了解并发控制的基本概念、重要性以及各种策略和技术。 让我们一起探索并发控制的不同方面和未来发展方向。
什么是并发控制?
并发控制是指在多用户环境下，对并发访问数据库的各种操作进行协调和管 理的一种技术。它的目标是保证数据的一致性和隔离性。
并发控制的作用与意义
事务执行过程中数据库从一个一致状态转换到另 一个一致状态。
隔离性
事务之间相互隔离，各自独立运行，互不干扰。
持久性
事务一旦提交，对数据库的修改就是永久性的。
事务的提交与撤销
1 提交事务
将事务的修改结果持久化到数据库中，使其对其他事务可见。
2 撤销事务
撤销事务的修改操作，将数据库恢复到事务开始之前的状态。
日志文件的作用与种类
1 作用
记录数据库的操作和修改过程，用于数据库 的恢复和重做操作。
2 种类
包括事务日志、撤销日志和重做日志等。
数据库恢复的两种常用方法
基于备份
使用数据库备份文件进行恢复，可以恢复整个数据库的一致性状态。
基于日志
根据日志文件的记录，对数据库进行恢复和重做操作，使其回到一致性状态。
1 数据一致性保证
通过并发控制，可以避免数据被多个并发操作同时修改而导致不一致的情况发生。
2 并发性能优化
有效的并发控制策略可以提高数据库系统的并发处理性能，降低响应时间。
3 资源利用率提高
合理的并发控制可以充分利用系统资源，提高系统利用率。
并发控制策略的分类
乐观并发控制
基于假设操作之间的冲突很少发生，采用乐观锁和版本号等机制来解决冲突。
2 已提交读
一个事务中的修改只有在提交后才能被其他 事务读取，避免了脏读的问题。
这个PPT课件将带你了解并发控制的基本概念、重要性以及各种策略和技术。 让我们一起探索并发控制的不同方面和未来发展方向。
什么是并发控制?
并发控制是指在多用户环境下，对并发访问数据库的各种操作进行协调和管 理的一种技术。它的目标是保证数据的一致性和隔离性。
并发控制的作用与意义
事务执行过程中数据库从一个一致状态转换到另 一个一致状态。
隔离性
事务之间相互隔离，各自独立运行，互不干扰。
持久性
事务一旦提交，对数据库的修改就是永久性的。
事务的提交与撤销
1 提交事务
将事务的修改结果持久化到数据库中，使其对其他事务可见。
2 撤销事务
撤销事务的修改操作，将数据库恢复到事务开始之前的状态。
日志文件的作用与种类
1 作用
记录数据库的操作和修改过程，用于数据库 的恢复和重做操作。
2 种类
包括事务日志、撤销日志和重做日志等。
数据库恢复的两种常用方法
基于备份
使用数据库备份文件进行恢复，可以恢复整个数据库的一致性状态。
基于日志
根据日志文件的记录，对数据库进行恢复和重做操作，使其回到一致性状态。
1 数据一致性保证
通过并发控制，可以避免数据被多个并发操作同时修改而导致不一致的情况发生。
2 并发性能优化
有效的并发控制策略可以提高数据库系统的并发处理性能，降低响应时间。
3 资源利用率提高
合理的并发控制可以充分利用系统资源，提高系统利用率。
并发控制策略的分类
乐观并发控制
基于假设操作之间的冲突很少发生，采用乐观锁和版本号等机制来解决冲突。
2 已提交读
一个事务中的修改只有在提交后才能被其他 事务读取，避免了脏读的问题。
第7章事务与并发控制
7.2.1 并发控制需解决的问题
多个事务并发执行时，数据的不一致主要表现为：数据丢失更新、读“脏”数据、 不可重复读。
1．数据丢失更新 所谓丢失更新（Lost Update），是指两个或多个事务在并发执行的情况下，都对同 一数据项更新（即先读后改，再写入），从而导致后面的更新覆盖前面的更新。例如， 对于联网售票系统，设有两个事务T1，T2都要求访问数据项A，设事务T1，T2执行前A 的值为20，T1，T2的执行顺序如图7.2所示，当事务T1读得的值为20，T2读得的值也是 20；T1写入A的值为19，T2写入A的值也是19，显然这与事实不符，这是由于两个事务 并发地对同一数据写入而引起的，因此这种情况又称为写-写冲突。 2．读“脏”数据 读“脏”数据是由于一个事务正在读另一个更新事务尚未提交的数据引起的，这种 数据不一致的情况又称为读-写冲突。例如，对于如图7.3所示的两个并发执行的事务T1， T2，T2先读得A的值，T1读得A的值，修改并写入，然后T2读得T1修改后的A的值，T1 执行回滚操作，显然T2第二次读到的A的值是一个不存在的值，这是一个“脏”数据。 读“脏”数据是由读-写冲突引起的。
7.2.2 封锁
（4）意向锁 对于数据库中的数据对象，可用如图7.5所示的层次树表示。 意向锁表示一个事务为了访问数据库对象层次结构中的某些底层资源（如表中的元 组）而加共享锁或排他锁的意向。意向锁可以提高系统性能，因为DBMS仅在表级检查 意向锁就可确定事务是否可以安全地获取该表上的锁，而无须检查表中每个元组的锁来 确定事务是否可以锁定整个表。意向锁包括意向共享（IS）、意向排他（IX）及意向排 他共享（SIX）。
SIX 相容 不相容 不相容 不相容 不相容 不相容
X 不相容 不相容 不相容 不相容务T申请对数据对象A加锁时，若该数据对象上已加了锁，新加的锁必须 满足表7.2中锁的相容性。
数据库第11章并发控制PPT演示文稿
假设A的初值为2，B的初值为2。
36
并发操作的调度（续）
– 对这两个事务的不同调度策略
• 串行执行 – 串行调度策略1 – 串行调度策略2
• 交错执行
– 不可串行化的调度 – 可串行化的调度
37
(a) 串行调度策略，正确的调度
T1
T2
读B＝2 A B＋1 写回A＝3
读A＝3 B A＋1 写回B＝4
– 时标方法 – 乐观方法
45
11 并发控制
11.1 并发控制概述 11.2 并发操作的调度 11.3 封锁 11.4 死锁和活锁 11.5 Oracle的并发控制
46
11.3 封锁
封锁就是事务T在对某个数据对象（例如表、 记录等）操作之前，先向系统发出请求，对其 加锁。加锁后事务T就对该数据对象有了一定 的控制，在事务T释放它的锁之前，其它的事 务不能更新此数据对象。
»在事务运行的过程中发生了某种故 障，事务不能继续执行
»系统将事务中对数据库的所有已完 成的更新操作全部撤消，滚回到事 务开始时的状态
13
事务（续）
事务的ACID特性：
原子性（Atomicity） 一致性（Consistency） 隔离性（Isolation） 持续性（Durability ）
14
基本封锁类型
– 排它锁（eXclusive lock，简记为X锁） – 共享锁（Share lock，简记为S锁）
50
封锁类型（续）
排它锁 – 排它锁又称为写锁。 – 若事务T对数据对象A加上X锁，则只允许T
读取和修改A，其它任何事务都不能再对A 加任何类型的锁，直到T释放A上的锁。
51
封锁类型（续）
7
11.1 并发控制概述
36
并发操作的调度（续）
– 对这两个事务的不同调度策略
• 串行执行 – 串行调度策略1 – 串行调度策略2
• 交错执行
– 不可串行化的调度 – 可串行化的调度
37
(a) 串行调度策略，正确的调度
T1
T2
读B＝2 A B＋1 写回A＝3
读A＝3 B A＋1 写回B＝4
– 时标方法 – 乐观方法
45
11 并发控制
11.1 并发控制概述 11.2 并发操作的调度 11.3 封锁 11.4 死锁和活锁 11.5 Oracle的并发控制
46
11.3 封锁
封锁就是事务T在对某个数据对象（例如表、 记录等）操作之前，先向系统发出请求，对其 加锁。加锁后事务T就对该数据对象有了一定 的控制，在事务T释放它的锁之前，其它的事 务不能更新此数据对象。
»在事务运行的过程中发生了某种故 障，事务不能继续执行
»系统将事务中对数据库的所有已完 成的更新操作全部撤消，滚回到事 务开始时的状态
13
事务（续）
事务的ACID特性：
原子性（Atomicity） 一致性（Consistency） 隔离性（Isolation） 持续性（Durability ）
14
基本封锁类型
– 排它锁（eXclusive lock，简记为X锁） – 共享锁（Share lock，简记为S锁）
50
封锁类型（续）
排它锁 – 排它锁又称为写锁。 – 若事务T对数据对象A加上X锁，则只允许T
读取和修改A，其它任何事务都不能再对A 加任何类型的锁，直到T释放A上的锁。
51
封锁类型（续）
7
11.1 并发控制概述
MySQL 数据库基础与应用 第12章 事务及其并发控制
SAVEPOINT 保存点名
ROLLBACK TO SAVEPOINT语句可以使事务回滚到已命名的保存点。 如果在保存点被设置后当前事务对数据进行了更改，则这些更改会在回滚时 被撤销，语法格式：
ROLLBACK [WORK] TO SAVEPOINT保存点名
当事务回滚到某个保存点后，在该保存点之后设置的保存点将被删除。
第12章 事务及其并发控制
12.1 事务的概念和特性 12.2 事务控制语句 12.3 事务的并发处理 12.4 管理锁
MySQL 数据库基础与应用
1
•
12.1 事务的概念和特性
12.1.1 事务的概念
在MySQL中，事务（transaction）是由作为一个逻辑单元的一条或多条 SQL语句组成的，其作用是作为整体永久地修改数据库的内容，或者作为整 体取消对数据库的修改。
+-------------------------+----------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.17 sec)
可以看出，MySQL默认的隔离级别为REPEATABLE-READ（可重复读）
MySQL 数据库基础与应用
7
•
12.2 事务控制语句
Query OK, 0 rows affected (0.36 sec)
MySQL 数据库基础与应用
8
•
12.2 事务控制语句
在customer表中插入记录：
mysql> INSERT INTO customer -> VALUES(1,'Dale'), -> (2,'Julia'), -> (3,'Simon'), -> (4,'Olivia');
ROLLBACK TO SAVEPOINT语句可以使事务回滚到已命名的保存点。 如果在保存点被设置后当前事务对数据进行了更改，则这些更改会在回滚时 被撤销，语法格式：
ROLLBACK [WORK] TO SAVEPOINT保存点名
当事务回滚到某个保存点后，在该保存点之后设置的保存点将被删除。
第12章 事务及其并发控制
12.1 事务的概念和特性 12.2 事务控制语句 12.3 事务的并发处理 12.4 管理锁
MySQL 数据库基础与应用
1
•
12.1 事务的概念和特性
12.1.1 事务的概念
在MySQL中，事务（transaction）是由作为一个逻辑单元的一条或多条 SQL语句组成的，其作用是作为整体永久地修改数据库的内容，或者作为整 体取消对数据库的修改。
+-------------------------+----------------------------+
1 row in set, 1 warning (0.17 sec)
可以看出，MySQL默认的隔离级别为REPEATABLE-READ（可重复读）
MySQL 数据库基础与应用
7
•
12.2 事务控制语句
Query OK, 0 rows affected (0.36 sec)
MySQL 数据库基础与应用
8
•
12.2 事务控制语句
在customer表中插入记录：
mysql> INSERT INTO customer -> VALUES(1,'Dale'), -> (2,'Julia'), -> (3,'Simon'), -> (4,'Olivia');
并发控制的基本原理
并发控制的基本原理并发控制是计算机科学中的一个重要领域，特别是在数据库系统和分布式系统中，它涉及同时管理和协调多个操作，以确保数据的一致性和完整性。
并发控制的基本原理主要包括以下方面。
1.锁机制：锁是一种基本的并发控制手段，用于确保临界资源（如数据项）在同一时刻只被一个事务访问。
锁可以分为乐观锁和悲观锁，乐观锁通过版本号或时间戳来检测冲突，悲观锁则在操作数据前先加锁。
2.事务管理：事务是数据库中的一个工作单位，包括一系列操作，要么全部成功，要么全部失败。
并发控制需要确保事务的原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID属性）。
3.并发调度：调度器负责决定多个事务的执行顺序。
合理的并发调度可以提高系统的吞吐量，但同时也可能增加冲突和死锁的风险。
4.死锁检测与处理：死锁是指两个或多个事务因争夺资源而无限期地等待彼此释放资源的状态。
系统需要定期检测死锁，并采取措施如回滚某个事务来解除死锁。
5.乐观并发控制：乐观并发控制策略假设冲突发生的概率较低，因此在进行数据操作之前不加锁，而是在更新数据时检查是否有冲突发生。
如果有冲突，则回滚操作。
6.悲观并发控制：悲观并发控制策略假设冲突发生的概率较高，因此在进行任何数据操作之前都会加锁，以防止其他事务访问相同的数据。
7.两阶段锁定：这是一种常见的悲观锁策略，它将事务的执行分为两个阶段：加锁阶段和解锁阶段。
在加锁阶段，事务请求锁定所有需要的资源；在解锁阶段，事务释放所有锁。
8.多版本并发控制（MVCC）：为了允许多个事务同时对同一数据进行读取和修改，MVCC维护数据的历史版本。
每个事务都看到一份数据的快照，这份快照在事务开始时创建，从而确保了事务的隔离性。
9.原子性广播：在分布式系统中，为了确保所有节点上的数据一致，采用原子性广播机制，确保所有节点要么都执行某个操作，要么都不执行。
10.时间戳和顺序控制：使用时间戳来标记事务的顺序，确保事务按照一定的时间顺序执行，避免冲突。
MySQL数据库管理与应用 第13章 事务和并发控制
第13章 事务和并发控制
主要内容
13.1 事务 13.2 并发控制 13.3 本章小结
13.1 事务
➢ 用户在执行某些复杂数据操作的过程中，经常需要通过一 组有相互依赖关系的SQL语句，来执行多项并行业务逻辑 或者程序，这就要求所有命令执行的同步性。
➢ 我们把这些有相互依赖关系的SQL语句称之为单元，整个 单元作为一个整体是不可分割的，单元中的所有SQL语句 要么同时操作成功，要么同时返回初始状态。在这种情况 下，用户就需要优先考虑使用MySQL的事务处理。
✓ 在数据库管理系统中，事务管理是非常有必要的，它是构成多用户使 用数据库的基础。
13.1 事务
➢ 13.1.2 事务的ACID特性
每个事务的处理必须满足ACID原则，即原子性(A)、一致性(C)、隔离 性(I)和持久性(D)，我们称之为事务的特性或特征。 ✓ 原子性(Atomicity)：每个事务中的所有操作都被视为一个原子单元
13.1 事务
➢ 13.1.3 MySQL的事务的处理语句
【例13.2】演示事务中的部分回滚操作。 在MySQL命令TION; INSERT INTO course_available VALUES('101','高等数学',30,70); SAVEPOINT savei; DELETE FROM course_available WHERE cname='宪法学'; ROLLBACK TO SAVEPOINT savei;
13.1 事务
➢ 13.1.3 MySQL的事务的处理语句
在MySQL中，有两种方式可以关闭自动提交功能。 ✓ 显式关闭自动提交功能
在当前会话中，使用SET语句修改会话变量autocommit的值来 关闭当前会话的自动提交功能。
主要内容
13.1 事务 13.2 并发控制 13.3 本章小结
13.1 事务
➢ 用户在执行某些复杂数据操作的过程中，经常需要通过一 组有相互依赖关系的SQL语句，来执行多项并行业务逻辑 或者程序，这就要求所有命令执行的同步性。
➢ 我们把这些有相互依赖关系的SQL语句称之为单元，整个 单元作为一个整体是不可分割的，单元中的所有SQL语句 要么同时操作成功，要么同时返回初始状态。在这种情况 下，用户就需要优先考虑使用MySQL的事务处理。
✓ 在数据库管理系统中，事务管理是非常有必要的，它是构成多用户使 用数据库的基础。
13.1 事务
➢ 13.1.2 事务的ACID特性
每个事务的处理必须满足ACID原则，即原子性(A)、一致性(C)、隔离 性(I)和持久性(D)，我们称之为事务的特性或特征。 ✓ 原子性(Atomicity)：每个事务中的所有操作都被视为一个原子单元
13.1 事务
➢ 13.1.3 MySQL的事务的处理语句
【例13.2】演示事务中的部分回滚操作。 在MySQL命令TION; INSERT INTO course_available VALUES('101','高等数学',30,70); SAVEPOINT savei; DELETE FROM course_available WHERE cname='宪法学'; ROLLBACK TO SAVEPOINT savei;
13.1 事务
➢ 13.1.3 MySQL的事务的处理语句
在MySQL中，有两种方式可以关闭自动提交功能。 ✓ 显式关闭自动提交功能
在当前会话中，使用SET语句修改会话变量autocommit的值来 关闭当前会话的自动提交功能。
数据库事务ppt课件
事务故障的常见原因
输入数据有误
运算溢出
违反了某些完整性限制
某些应用程序出错
并行事务发生死锁
。。。。
.
事务故障的恢复
发生事务故障时，夭折的事务可能已把 对数据库的部分修改写回磁盘
事务故障的恢复：撤消事务（UNDO） 强行回滚（ROLLBACK）该事务 清除该事务对数据库的所有修改，使得
硬件故障使存储在外存中的数据部分丢 失或全部丢失
介质故障比前两类故障的可能性小得多， 但破坏性大得多
.
介质故障的常见原因
硬件故障 磁盘损坏 磁头碰撞
操作系统的某种潜在错误 瞬时强磁场干扰
.
介质故障的恢复
装入数据库发生介质故障前某个时刻的 数据副本
重做自此时始的所有成功事务，将这些 事务已提交的结果重新记入数据库
.
系统故障的恢复
清除尚未完成的事务对数据库的所有修改 系统重新启动时，恢复程序要强行撤消 （UNDO）所有未完成事务
将缓冲区中已完成事务提交的结果写入数据库 系统重新启动时，恢复程序需要重做 （REDO）所有已提交的事务
.
7.3 故障的种类 事务故障 系统故障 介质故障
.
三、介质故障
A
B
A=A-1
B=B+1
这两个操作要么全做，要么全不做
全做或者全不做，数据库都处于一致性状态。
如果只做一个操作，数据库就处于不一致性状态。
.
3. 隔离性
对并发执行而言 一个事务的执行不能被其他事务干扰 一个事务内部的操作及使用的数据对其他并发
事务是隔离的 并发执行的各个事务之间不能互相干扰
.
第七章 数据库恢复技术
7.1 事务的基本概念 7.2 数据库恢复概述 7.3 故障的种类 7.4 恢复的实现技术 7.5 恢复策略 7.6 具有检查点的恢复技术 7.7 数据库镜像 7.8 Oracle的恢复技术 7.9 小结
第十一章并发控制
不可串行化的调度
T1
Slock B Y=B=2
T2
Slock A X=A=2
Unlock B Xlock A A=Y+1 写回A(=3)
Unlock A
Xlock B B=X+1 写回B(=3) Unlock B
Unlock A
不可串行化的调度
由于其执行结果与(a)、(b)的结果都不同，所
以是错误的调度。
T2
Slock A X=A=3 Unlock A Xlock B B=X+1 写回B(=4) Unlock B
串行调度策略，正确的调度
T1 T2
SlockA X=A=2 Unlock A Xlock B B=X+1 写回B(=3) Unlock B Slock B Y=B=3 Unlock B Xlock A A=Y+1 写回A(=4) Unlock A
不同级别的封锁协议： 1级封锁协议：对T要“修改”的R加X锁，直到T结 束
（从而避免丢失数据修改，保证事务可恢复） T对R的“读”操作，没作说明，所以可以不加 锁
1级封锁协议只解决“丢失修改”的问题，而另外 两种不能解决
T1 ① Xlock A 获得 ② 读A=16 ③A←A-1 写回A=15 Commit Unlock A ④
避免死锁问题：
两类方法
1. 预防死锁 2. 死锁的诊断与解除
预防死锁的方法：一次封锁法和顺序封锁法
一次封锁法：要求每个事务必须一次将所有要使用
的数据全部加锁，否则就不能继续执行
存在的问题：降低并发度
扩大封锁范围 将以后要用到的全部数据加锁，势必扩大了封锁的范 围，从而降低了系统的并发度
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候出现错误，该语句所产生的所有影响都将 被回滚； 过程级原子性； 事务级原子性。
8.9 自治事务(Autonomous transaction)
自治事务也被称作“事务内的事务”，它能独 立于其父事务进行提交或回滚，而不影响其 父事务的状态。自治事务可用于：
本地过程或函数； 存储过程或函数； 包； 顶级匿名块； 触发器。
share row exclusive (SRX)：一次只有一个 事务可以在指定的表上获得SRX表锁。它允 许其他事务执行查询，或使用SELECT ... FOR UPDATE锁定指定的数据行，但不能更 新表。禁止其他事务获得RX、S、SRX和X 表锁。
exclusive (X)：只有一个事务获得表的X表锁， 其他事务只能在该表上执行查询操作。它禁 止其他事务执行任何类型的DML语句或放置 任何类型的表锁。
8.10 分布式事务
实现途径：数据库链接。 实现手段：2PC。 在分布式事务环境下，有一台服务器充当事务
协调器的作用，它询问其他站点是否已经准 备好提交，如果有任何一个站点未准备好， 则通知所有站点回滚事务，否则通知所有站 点提交事务。
本章参考文献
1. Oracle. Oracle Database Concepts，第四、十 三章
表锁有以下几种模式：row share (RS)、row exclusive (RX)、share (S)、share row exclusive (SRX)、exclusive (X)。
3. 表锁模式
表锁有以下几种模式： row share (RS)：允许其他事务在同一个表上并发
执行查询、插入、修改、删除和锁定行，因此其他 事务可以获得同一个表上的RS、RX、S、SRX锁。 禁止其他事务在同一个表上用LOCK TABLE table IN EXCLUSIVE MODE语句执行排他写入操作。 row exclusive (RX)：获得该锁通常说明事务对表中 的一行或多行进行了修改。它允许其他事务在同一 个表上并发执行查询、插入、修改、删除和锁定行， 因此其他事务可以获得同一个表上的RX、RS锁。 禁止其他事务手工锁定表进行排他读、入操作。
检测和解决锁冲突
检测冲突：从v$session视图查询受到阻塞的 会话。
Select sid,serial# ,username from v$session where sid in (select blocking_session from v$session );
解决方法：关闭冲突会话。 ALTER SYSTEM KILL SESSION ‘sid,serial# ’
8.4.1. DML锁
DML锁保护多用户并发访问数据的完整性， 它分为以下两种：
行锁（TX锁）：事务需要修改行时得到TX锁， 从而防止两个事务修改相同的数据行；
表锁（TM锁）：确保一个会话在修改数据期 间，表的结构不会改变，也就是禁止其他会 话在该表上执行DROP或ALTER语句。
1. 行锁
实验八：事务与并发访问控制
实验目的：熟悉Oracle的事务管理方式，掌握Oracle并发访 问控制方法。
实验要求： 1. 编写一个或多个PL/SQL语句块对scott.emp表进行操作，
用于测试Oracle的事务控制能力。其中需要包含显式提交、 自动提交、回滚和部分回滚功能。 2. （选做）编写一个PL/SQL语句块，说明事务原子性在过 程级和事务级方面的表现。 3. 编写一段程序，演示阻塞和死锁现象。 4. （选做）结合本章所学的事务、锁定和并发控制方面的内 容，谈谈在开发网络数据库应用程序时应注意哪些方面，以 及你对事务隔离级别和数据一致性的理解。
一条语句或一个事务所具有的行锁的数量没 有限制，行锁是最小粒度的锁，它提供最佳 的并发性。
对于INSERT、UPDATE、DELETE和SELECT…FOR UPDATE语句修改的每行数据，事务自动获得 一个排他行锁。
事务获得行锁的同时，也会在相应表上获得 表锁。
2. 表锁
表锁确保在修改数据时，表的结构不会改变。 在表上执行DDL或DML（ INSERT、 UPDATE、DELETE、SELECT…FOR UPDATE 和LOCK TABLE ）语句时，事务 获得表锁。
1. SQL标准定义的事务隔离级别
SQL92标准定义了四种事务隔离级别：
READ UNCOMMITTED：允许读取未提交的数据， Oracle不支持该级别；
READ COMMITTED：只能读取其他事务已提交 的数据，这是Oracle的默认事务隔离级别；
REPEATABLE READ：保证重复读时得到一致 的结果，这样能够避免出现丢失更新。Oracle用 多版本模型提供读一致性，其他大多数据库采用 读共享锁实现可重复读；
第8章 锁务、并发访问控制与事务
本章所介绍的内容：
常见锁定问题及其解决方案； 锁的分类； 事务隔离级别； 事务控制语句； 事务管理。
8.1 锁
在多用户环境中，Oracle使用各种类型的锁、 事务和多版本一致性模型保持数据的一致性， 数据库中锁用于管理对共享资源的并发访问， 防止访问相同资源的两个事务出现破坏性交 互的一种机制。
排他DDL锁：防止其他会话得到DDL锁或TM 锁。这使其他事务可以查询该表，但无法以 任何方式修改这个表；
共享DDL锁：保护对象结构不被其他事务修 改，但其他事务仍可以修改其中的数解析锁。如果这 些对象被删除或修改，共享池内已解析的 SQL语句被置为无效。
8.6 事务
事务是包含一条或多条SQL语句的最小（原 子）逻辑工作单元，其中的SQL语句要么被 全部提交（应用到数据库），要么被全部回 滚（从数据库还原）。
事务从第一条DML语句的执行开始，到事务 被提交或全部回滚后结束。
8.6 事务
事务的目的是确保数据库从一种一致状态转变 为另一种一致状态。它的特性体现在以下四 个方面(即ACID):
在Oracle中，数据查询不需要锁。 Oracle数据库中的资源可分为两种：
用户对象（结构和数据） 系统对象（内存结构、数据字典数据等）。
8.2 数据库应用问题及解决办法
丢失更新：数据库应用程序设计中一个常见问题是 丢失更新，即一个会话的更新结果被其后的其他会 话所覆盖，而造成丢失。这一问题可以通过以下两
SAVEPOINT savepoint;
隐含回滚：用户进程异常中断或系统发生故 障时当前事务被自动回滚。
3. 事务结束前的数据状态
数据的以前状态保存在回滚段或还原段内， 它们可以恢复；
当前用户可以查询DML的处理结果； 其他用户不能查看当前用户所执行DML语句
的处理结果；
DML语句所影响的行被锁定，其他用户不能 修改当前用户所影响行的数据。
不可重复读 幻影读
可能
可能
可能
可能
不可能
可能
不可能
不可能
3. Oracle支持的事务隔离级别
Oracle支持以下三种事务隔离级别： READ COMMITTED； SERIALIZABLE； READ ONLY：对事务的隔离与SERIALIZABLE
类似，惟一的区别是它不允许修改。
。
4. 事务结束后的数据状态
数据修改被永久保存到数据库； 以前的数据状态永久丢失； 其他用户可以看到新的修改结果； 受影响行上的锁被释放，其他用户可以处理
这些行； 所有事务存储点被释放。
8.8 事务的原子性
事务的原子性体现在： 语句级原子性：SQL语句执行期间，任何时
务； SET TRANSACTION：设置事务名称、隔离
级别、读写特性等。
1. 提交事务
提交事务指把事务内SQL语句所做的修改永 久写入数据库。提交事务可采用以下方式：
显式提交：调用COMMIT语句提交事务；
隐含提交：不显式调用COMMIT语句，而是 在执行语句时隐含提交。如，执行DDL语句， 或者正常退出SQL*Plus时都会隐含提交事务；
8.4.2 . DDL锁
DDL锁保护模式对象的定义。 DDL语句执行期间获得DDL锁。由于DDL语
句执行后会隐含提交，所以DDL语句执行后 会立即释放DDL锁。 DML语句执行期间，未提交的事务会一直保 持表锁，以防该表被删除，或者结构被修改。
1. DDL锁的分类
DDL锁分为以下三类：
IMMEDIATE;
8.4 锁的类型
Oracle中的锁主要分为以下三类，它们在事务 结束时被释放：
DML锁：也称作数据锁，它锁定DML语句操 作的特定数据行（行锁）或表中的所有数据 行（表锁）；
DDL锁：保护模式对象的结构（如表或视图 的定义）, 也被称作数据字典锁；
内部锁和闩（Latch）：保护内部数据结构， 如数据库缓冲区缓存、共享池中的库缓存或 数据文件。内部锁和闩完全是自动的。
原子性(atomicity)； 一致性(consistency)； 隔离性(isolation)； 持久性(durability)。
8.7 事务控制语句
COMMIT：提交事务； ROLLBACK：回滚事务； SAVEPOINT savepoint：设置标记点； ROLLBACK TO <savepoint>：回滚部分事
8.5 并发访问与多版本
多用户环境下，常见的三种现象：
脏读：一个事务读取到其他事务未提交的数 据；
不可重复读：同一事务重新读取同一行数据 得到不同的结果。说明行数据已被其他事务 修改或删除；
幻影读：一个事务重新读取时，发现已读取 的数据没有改变，但满足条件的数据行增加 了。说明其他事务已经插入了新的数据行。
3. 表锁模式
share (S)：共享表锁只允许其他事务查询表、 用SELECT ... FOR UPDATE锁定指定的数 据行、或者运行LOCK TABLE ... IN SHARE MODE语句，不允许其他事务修改表。具有S 锁的事务只有在表上没有持有共享表锁的其 他事务时才能修改该表。
8.9 自治事务(Autonomous transaction)
自治事务也被称作“事务内的事务”，它能独 立于其父事务进行提交或回滚，而不影响其 父事务的状态。自治事务可用于：
本地过程或函数； 存储过程或函数； 包； 顶级匿名块； 触发器。
share row exclusive (SRX)：一次只有一个 事务可以在指定的表上获得SRX表锁。它允 许其他事务执行查询，或使用SELECT ... FOR UPDATE锁定指定的数据行，但不能更 新表。禁止其他事务获得RX、S、SRX和X 表锁。
exclusive (X)：只有一个事务获得表的X表锁， 其他事务只能在该表上执行查询操作。它禁 止其他事务执行任何类型的DML语句或放置 任何类型的表锁。
8.10 分布式事务
实现途径：数据库链接。 实现手段：2PC。 在分布式事务环境下，有一台服务器充当事务
协调器的作用，它询问其他站点是否已经准 备好提交，如果有任何一个站点未准备好， 则通知所有站点回滚事务，否则通知所有站 点提交事务。
本章参考文献
1. Oracle. Oracle Database Concepts，第四、十 三章
表锁有以下几种模式：row share (RS)、row exclusive (RX)、share (S)、share row exclusive (SRX)、exclusive (X)。
3. 表锁模式
表锁有以下几种模式： row share (RS)：允许其他事务在同一个表上并发
执行查询、插入、修改、删除和锁定行，因此其他 事务可以获得同一个表上的RS、RX、S、SRX锁。 禁止其他事务在同一个表上用LOCK TABLE table IN EXCLUSIVE MODE语句执行排他写入操作。 row exclusive (RX)：获得该锁通常说明事务对表中 的一行或多行进行了修改。它允许其他事务在同一 个表上并发执行查询、插入、修改、删除和锁定行， 因此其他事务可以获得同一个表上的RX、RS锁。 禁止其他事务手工锁定表进行排他读、入操作。
检测和解决锁冲突
检测冲突：从v$session视图查询受到阻塞的 会话。
Select sid,serial# ,username from v$session where sid in (select blocking_session from v$session );
解决方法：关闭冲突会话。 ALTER SYSTEM KILL SESSION ‘sid,serial# ’
8.4.1. DML锁
DML锁保护多用户并发访问数据的完整性， 它分为以下两种：
行锁（TX锁）：事务需要修改行时得到TX锁， 从而防止两个事务修改相同的数据行；
表锁（TM锁）：确保一个会话在修改数据期 间，表的结构不会改变，也就是禁止其他会 话在该表上执行DROP或ALTER语句。
1. 行锁
实验八：事务与并发访问控制
实验目的：熟悉Oracle的事务管理方式，掌握Oracle并发访 问控制方法。
实验要求： 1. 编写一个或多个PL/SQL语句块对scott.emp表进行操作，
用于测试Oracle的事务控制能力。其中需要包含显式提交、 自动提交、回滚和部分回滚功能。 2. （选做）编写一个PL/SQL语句块，说明事务原子性在过 程级和事务级方面的表现。 3. 编写一段程序，演示阻塞和死锁现象。 4. （选做）结合本章所学的事务、锁定和并发控制方面的内 容，谈谈在开发网络数据库应用程序时应注意哪些方面，以 及你对事务隔离级别和数据一致性的理解。
一条语句或一个事务所具有的行锁的数量没 有限制，行锁是最小粒度的锁，它提供最佳 的并发性。
对于INSERT、UPDATE、DELETE和SELECT…FOR UPDATE语句修改的每行数据，事务自动获得 一个排他行锁。
事务获得行锁的同时，也会在相应表上获得 表锁。
2. 表锁
表锁确保在修改数据时，表的结构不会改变。 在表上执行DDL或DML（ INSERT、 UPDATE、DELETE、SELECT…FOR UPDATE 和LOCK TABLE ）语句时，事务 获得表锁。
1. SQL标准定义的事务隔离级别
SQL92标准定义了四种事务隔离级别：
READ UNCOMMITTED：允许读取未提交的数据， Oracle不支持该级别；
READ COMMITTED：只能读取其他事务已提交 的数据，这是Oracle的默认事务隔离级别；
REPEATABLE READ：保证重复读时得到一致 的结果，这样能够避免出现丢失更新。Oracle用 多版本模型提供读一致性，其他大多数据库采用 读共享锁实现可重复读；
第8章 锁务、并发访问控制与事务
本章所介绍的内容：
常见锁定问题及其解决方案； 锁的分类； 事务隔离级别； 事务控制语句； 事务管理。
8.1 锁
在多用户环境中，Oracle使用各种类型的锁、 事务和多版本一致性模型保持数据的一致性， 数据库中锁用于管理对共享资源的并发访问， 防止访问相同资源的两个事务出现破坏性交 互的一种机制。
排他DDL锁：防止其他会话得到DDL锁或TM 锁。这使其他事务可以查询该表，但无法以 任何方式修改这个表；
共享DDL锁：保护对象结构不被其他事务修 改，但其他事务仍可以修改其中的数解析锁。如果这 些对象被删除或修改，共享池内已解析的 SQL语句被置为无效。
8.6 事务
事务是包含一条或多条SQL语句的最小（原 子）逻辑工作单元，其中的SQL语句要么被 全部提交（应用到数据库），要么被全部回 滚（从数据库还原）。
事务从第一条DML语句的执行开始，到事务 被提交或全部回滚后结束。
8.6 事务
事务的目的是确保数据库从一种一致状态转变 为另一种一致状态。它的特性体现在以下四 个方面(即ACID):
在Oracle中，数据查询不需要锁。 Oracle数据库中的资源可分为两种：
用户对象（结构和数据） 系统对象（内存结构、数据字典数据等）。
8.2 数据库应用问题及解决办法
丢失更新：数据库应用程序设计中一个常见问题是 丢失更新，即一个会话的更新结果被其后的其他会 话所覆盖，而造成丢失。这一问题可以通过以下两
SAVEPOINT savepoint;
隐含回滚：用户进程异常中断或系统发生故 障时当前事务被自动回滚。
3. 事务结束前的数据状态
数据的以前状态保存在回滚段或还原段内， 它们可以恢复；
当前用户可以查询DML的处理结果； 其他用户不能查看当前用户所执行DML语句
的处理结果；
DML语句所影响的行被锁定，其他用户不能 修改当前用户所影响行的数据。
不可重复读 幻影读
可能
可能
可能
可能
不可能
可能
不可能
不可能
3. Oracle支持的事务隔离级别
Oracle支持以下三种事务隔离级别： READ COMMITTED； SERIALIZABLE； READ ONLY：对事务的隔离与SERIALIZABLE
类似，惟一的区别是它不允许修改。
。
4. 事务结束后的数据状态
数据修改被永久保存到数据库； 以前的数据状态永久丢失； 其他用户可以看到新的修改结果； 受影响行上的锁被释放，其他用户可以处理
这些行； 所有事务存储点被释放。
8.8 事务的原子性
事务的原子性体现在： 语句级原子性：SQL语句执行期间，任何时
务； SET TRANSACTION：设置事务名称、隔离
级别、读写特性等。
1. 提交事务
提交事务指把事务内SQL语句所做的修改永 久写入数据库。提交事务可采用以下方式：
显式提交：调用COMMIT语句提交事务；
隐含提交：不显式调用COMMIT语句，而是 在执行语句时隐含提交。如，执行DDL语句， 或者正常退出SQL*Plus时都会隐含提交事务；
8.4.2 . DDL锁
DDL锁保护模式对象的定义。 DDL语句执行期间获得DDL锁。由于DDL语
句执行后会隐含提交，所以DDL语句执行后 会立即释放DDL锁。 DML语句执行期间，未提交的事务会一直保 持表锁，以防该表被删除，或者结构被修改。
1. DDL锁的分类
DDL锁分为以下三类：
IMMEDIATE;
8.4 锁的类型
Oracle中的锁主要分为以下三类，它们在事务 结束时被释放：
DML锁：也称作数据锁，它锁定DML语句操 作的特定数据行（行锁）或表中的所有数据 行（表锁）；
DDL锁：保护模式对象的结构（如表或视图 的定义）, 也被称作数据字典锁；
内部锁和闩（Latch）：保护内部数据结构， 如数据库缓冲区缓存、共享池中的库缓存或 数据文件。内部锁和闩完全是自动的。
原子性(atomicity)； 一致性(consistency)； 隔离性(isolation)； 持久性(durability)。
8.7 事务控制语句
COMMIT：提交事务； ROLLBACK：回滚事务； SAVEPOINT savepoint：设置标记点； ROLLBACK TO <savepoint>：回滚部分事
8.5 并发访问与多版本
多用户环境下，常见的三种现象：
脏读：一个事务读取到其他事务未提交的数 据；
不可重复读：同一事务重新读取同一行数据 得到不同的结果。说明行数据已被其他事务 修改或删除；
幻影读：一个事务重新读取时，发现已读取 的数据没有改变，但满足条件的数据行增加 了。说明其他事务已经插入了新的数据行。
3. 表锁模式
share (S)：共享表锁只允许其他事务查询表、 用SELECT ... FOR UPDATE锁定指定的数 据行、或者运行LOCK TABLE ... IN SHARE MODE语句，不允许其他事务修改表。具有S 锁的事务只有在表上没有持有共享表锁的其 他事务时才能修改该表。