㈠ 单实例Oracle locking机制

locking机制的三大组成部分:

① resource structure

Oracle对于每个需要“并发访问”的资源,都在SGA中用一个数据结构来描述它

这个结构叫resource structure

这个数据结构有三个成员:owner、waiter和converter

这是3个指针

指向由lock structure组成的链表的指针

其中,converter和waiter有些区别:

如果某个操作先后需要两种不同模式的锁,比如,先S,后X,则进程会先请求S,获得后lock structure会挂在owner上,

当需要X时,进行必须先释放S,然后再次申请X

但是可能无法立即获得

这时这个请求会被立即挂在converter下

converter的优先级高于waiter

根据v$lock的lmode和request可以判断他三:

● lmode > 0,request =0 → owner

● lmode = 0,request >0 → waiter

● lmode > 0,request >0 → converter

② lock structure

每当进程要访问共享资源时,必须先锁定该资源

锁定实际就是从SGA中申请一个lock structure

在其中记录lmode 、PID等

然后看能否立刻获得该资源的访问权

● 如果能,则把lock structure挂到resource structure的owner链表中

● 否则,把这个lock structure挂到resource structure的waiter链表中

③ enqueue算法

按先入先出原则分配锁

㈡ 行级锁

以上的locking机制需要resource、lock两种数据结构,适合粗粒度资源,但对于数据记录等细粒度的访问,无论从

内存需求还是维护成本,都是一个恶梦

Oracle的行级锁就是在这种场合下闪亮登场的

行级锁不是Oracle一般意义上的锁

虽然有锁的功能,但是没有锁的开销

行级锁根本没有相关开销,对1千万行锁定所需的资源数与对1行锁定所需的资源数完全相同,这是个常量:0和1

在Oracle的每行数据上,都有一个标志位来表示该行数据是否被锁定,要查看某一行是否被锁定,必须直接找到这一行,

而不要指望能从哪个列表得到答案

我们dump一个数据块,其transaction header的trc文件摘录如下:

Block header dump: 0x01000197

Object id on Block? Y

seg/obj: 0xcd8a csc: 0x00.a26fe itc: 2 flg: E typ: 1 - DATA

brn: 0 bdba: 0x1000191 ver: 0x01 opc: 0

inc: 0 exflg: 0

Itl Xid Uba Flag Lck Scn/Fsc

0x01 0x0001.005.00000100 0x0080000f.00ae.23 --U- 1 fsc 0x0000.000a2707

0x02 0x0000.000.00000000 0x00000000.0000.00 ---- 0 fsc 0x0000.00000000

其中 Lck字段就是行级锁的表示:1加锁,0不加锁

data header的部分trc摘录如下:

tab 0, row 0, @0x1f93

tl: 5 fb: --H-FL-- lb: 0x1 cc: 1

col 0: [ 1] 61

其中 lb => ITL number

其实,lb就是Itl

并发访问时,事务通过这个lb找到Itl,从而确定Lck的值,若为1,则挂到队列池

所以,当用户被阻塞时,不是被某条记录的行级锁阻塞,而是被TX锁阻塞

下面用实验证明之:

session_A

sys@ORCL> drop table t purge;

Table dropped.

sys@ORCL> create table demo (id number,name varchar2(10));

Table created.

sys@ORCL> insert into demo values(1,'bin');

1 row created.

sys@ORCL> insert into demo values(2,'think');

1 row created.

sys@ORCL> insert into demo values(3,'water');

1 row created.

sys@ORCL> commit;

Commit complete.

sys@ORCL> select * from demo;

ID NAME

---------- ----------

1 bin

2 think

3 water

sys@ORCL> savepoint a;

Savepoint created.

sys@ORCL> update demo set name='think big' where id=2;

1 row updated.

session_B

在session_B,并发修改同一条记录,会话被阻塞

sys@ORCL> update demo set name='think big' where id=2;

--被阻塞

作为一名DBA,常见的一个场景之一:

创建表空间:

create tablespace Think

datafile '/u01/app/oracle/oradata/orcl/think.dbf' size 100M

autoextend on next 10M maxsize 4096M

extent management local uniform size 256K

segment space management auto;

创建用户:

create user bin

default tablespace Think

temporary tablespace temp;

授予权限:

grant connect,resource to bin;

revoke unlimited tablespace from bin;

alter user bin quota unlimited on Think;

在这个场景中,有两条语句:

① extent management local uniform size 256K

② segment space management auto

其中,前者是区管理;后者则是段空间管理

㈠ 区管理

区管理实际上就是表空间的管理

8i以前,是字典管理表空间,当创建或删除对象时,Oracle的空间分配或回收是通过数据字典来记录和管理

在高并发系统中,这会导致性能衰减、空间碎片等难题

这已经是门过去的技术,这里就不赘述了。

8i开始,Oracle引入本地表空间管理

在每个表空间的数据文件的头部加入了一个位图区域

一个段的第一个区的第一个块是first level bitmap block

第二个块是second level bitmap block

第三个块才是段头块

这两个块是用来管理free block

语法:

extent management local { autoallocate | uniform size n K/M}

是自动分配还是统一尺寸

若为自动分配,则Oracle会按照递增算法来分配空间

如果选择统一尺寸,还可以详细指定每个区间的大小

dba_extents这个视图可以看到哪些对象分配了多少区间

㈡ 段空间管理

Oracle以区间为单位将空间分配给对象段,而段内则是以block为单位进行空间使用和管理

我们以几个参数来理解段空间管理

<span style="font-size: 18px;">sys@ORCL> select extent_management,segment_space_management from dba_tablespaces;

EXTENT_MAN SEGMEN

---------- ------

LOCAL MANUAL

LOCAL MANUAL

LOCAL AUTO

LOCAL MANUAL

LOCAL MANUAL</span>

从9i开始,段空间管理有两种:

① MSSM:由你设置freelists、freelist groups、pctused、pctfree、initrans等参数来控制如何分配、使用段中的空间

② ASSM:你只需控制一个参数pctfree,其他参数即使建了也将被忽略

⑴ freelist

使用MSSM表空间管理时,Oracle会在freelist中为有自由空间的对象维护HWM以下的块

freelist和freelist group在ASSM表空间中根本不存在,仅在MSSM表空间使用这个技术

⑵ pctfree 和 pctused

pctfree告诉Oracle:块上应该保留多大的空间来完成将来的更新

对于MSSM,她控制着块何时放入freelist中,以及何时从freelist中取出。

如果大于pctfree,则这个块会一直在freelist上

对于ASSM,因为ASSM根本不使用freelist。在ASSM中,pctused也将被忽略。

但她仍然会限制能否将一个新行插入到一个块中

适当的设置pctfree有助于减小行迁移

⑶ initrans

无论是ASSM or MSSM这个参数仍然有效

块头的事务槽的初始化大小有对象的initrans指定

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