死鎖,更新鎖,共享鎖,排它鎖,意向鎖,樂觀鎖,悲觀鎖等名詞解釋及案例詳解
開發過程中一直聽別人說死鎖,可有不理解,今天看了一篇博文講解的非常詳細,簡單易懂,所以,轉載下來。
這裡做個簡明解釋,為下面描述方便,這裡用T1代表一個數據庫執行請求,T2代表另一個請求,也可以理解為T1為一個執行緒,T2 為另一個執行緒。T3,T4以此類推
幾個名詞:
(1)髒讀:當一個事務讀取其它完成一半事務的記錄時,就會發生髒讀取。例如:使用者A,B看到的值都是6,使用者B把值改為2,使用者A讀到的值仍為6。
(2)丟失更新:一個事務的更新覆蓋了其它事務的更新結果,就是所謂的更新丟失。例如:使用者A把值從6改為2,使用者B把值從2改為6,則使用者A丟失了他的更新。
1.死鎖,
原因:多數情況下,可以認為如果一個資源被鎖定,它總會在以後某個時間被釋放。而死鎖發生在當多個程序訪問同一資料庫時,其中每個程序擁有的鎖都是其他程序所需的,由此造成每個程序都無法繼續下去。簡單的說,程序A等待程序B釋放他的資源,B又等待A釋放他的資源,這樣就互相等待就形成死鎖。
形成死鎖的必要條件:
1)互斥條件:指程序對所分配到的資源進行排它性使用,即在一段時間內某資源只由一個程序佔用。如果此時還有其它程序請求資源,則請求者只能等待,直至佔有資源的程序用畢釋放。2)請求和保持條件:指程序已經保持至少一個資源,但又提出了新的資源請求,而該資源已被其它程序佔有,此時請求程序阻塞,但又對自己已獲得的其它資源保持不放。3)不剝奪條件:指程序已獲得的資源,在未使用完之前,不能被剝奪,只能在使用完時由自己釋放。4)環路等待條件:指在發生死鎖時,必然存在一個程序——資源的環形鏈,即程序集合{P0,P1,P2,···,Pn}中的P0正在等待一個P1佔用的資源;P1正在等待P2佔用的資源,……,Pn正在等待已被P0佔用的資源。很明顯從條件四中,可以看出,死鎖也就是死迴圈,兩個程序訪問的資源相互等待,導致誰也達不到目的。死鎖是一種現象,而下面幾種鎖是我們定義的鎖類別:
2,共享鎖(Shared lock)
- 例1:
- ----------------------------------------
- T1: select * from table (請想象它需要執行1個小時之久,後面的sql語句請都這麼想象)
- T2: update table set column1='hello'
- 過程:
- T1執行 (加共享鎖)
- T2執行
- If T1 還沒執行完
- T2等......
- else
- 鎖被釋放
- T2執行
- endif
- T2之所以要等,是因為T2在執行update前,試圖對table表加一個排他鎖,
- 而資料庫規定同一資源上不能同時共存共享鎖和排他鎖。所以T2必須等T1
- 執行完,釋放了共享鎖,才能加上排他鎖,然後才能開始執行update語句。
- 例2:
- ----------------------------------------
- T1: select * from table
- T2: select * from table
- 這裡T2不用等待T1執行完,而是可以馬上執行。
- 分析:
- T1執行,則table被加鎖,比如叫lockA
- T2執行,再對table加一個共享鎖,比如叫lockB。
- 兩個鎖是可以同時存在於同一資源上的(比如同一個表上)。這被稱為共
- 享鎖與共享鎖相容。這意味著共享鎖不阻止其它session同時讀資源,但阻
- 止其它session update
- 例3:
- ----------------------------------------
- T1: select * from table
- T2: select * from table
- T3: update table set column1='hello'
- 這次,T2不用等T1執行完就能執行,T3卻要等T1和T2都執行完才能執行。
- 因為T3必須等T1和T2的共享鎖全部釋放才能進行加排他鎖然後執行update
- 操作。
- 例4:(死鎖的發生)
- ----------------------------------------
- T1:
- begin tran
- select * from table (holdlock) (holdlock意思是加共享鎖,直到事物結束才釋放)
- update table set column1='hello'
- T2:
- begin tran
- select * from table(holdlock)
- update table set column1='world'
- 假設T1和T2同時達到select,T1對table加共享鎖,T2也對加共享鎖,當
- T1的select執行完,準備執行update時,根據鎖機制,T1的共享鎖需要升
- 級到排他鎖才能執行接下來的update.在升級排他鎖前,必須等table上的
- 其它共享鎖釋放,但因為holdlock這樣的共享鎖只有等事務結束後才釋放,
- 所以因為T2的共享鎖不釋放而導致T1等(等T2釋放共享鎖,自己好升級成排
- 他鎖),同理,也因為T1的共享鎖不釋放而導致T2等。死鎖產生了。
- 例5:
- ----------------------------------------
- T1:
- begin tran
- update table set column1='hello' where id=10
- T2:
- begin tran
- update table set column1='world' where id=20
- 這種語句雖然最為常見,很多人覺得它有機會產生死鎖,但實際上要看情
- 況,如果id是主鍵上面有索引,那麼T1會一下子找到該條記錄(id=10的記
- 錄),然後對該條記錄加排他鎖,T2,同樣,一下子通過索引定位到記錄,
- 然後對id=20的記錄加排他鎖,這樣T1和T2各更新各的,互不影響。T2也不
- 需要等。
- 但如果id是普通的一列,沒有索引。那麼當T1對id=10這一行加排他鎖後,
- T2為了找到id=20,需要對全表掃描,那麼就會預先對錶加上共享鎖或更新
- 鎖或排他鎖(依賴於資料庫執行策略和方式,比如第一次執行和第二次執行
- 資料庫執行策略就會不同)。但因為T1已經為一條記錄加了排他鎖,導致
- T2的全表掃描進行不下去,就導致T2等待。
- 死鎖怎麼解決呢?一種辦法是,如下:
- 例6:
- ----------------------------------------
- T1:
- begin tran
- select * from table(xlock) (xlock意思是直接對錶加排他鎖)
- update table set column1='hello'
- T2:
- begin tran
- select * from table(xlock)
- update table set column1='world'
- 這樣,當T1的select 執行時,直接對錶加上了排他鎖,T2在執行select時,就需要等T1事物完全執行完才能執行。排除了死鎖發生。
- 但當第三個user過來想執行一個查詢語句時,也因為排他鎖的存在而不得不等待,第四個、第五個user也會因此而等待。在大併發
- 情況下,讓大家等待顯得效能就太友好了,所以,這裡引入了更新鎖。
- 為解決死鎖,引入更新鎖。
- 例7:
- ----------------------------------------
- T1:
- begin tran
- select * from table(updlock) (加更新鎖)
- update table set column1='hello'
- T2:
- begin tran
- select * from table(updlock)
- update table set column1='world'
- 更新鎖的意思是:“我現在只想讀,你們別人也可以讀,但我將來可能會做更新操作,我已經獲取了從共享鎖(用來讀)到排他鎖
- (用來更新)的資格”。一個事物只能有一個更新鎖獲此資格。
- T1執行select,加更新鎖。
- T2執行,準備加更新鎖,但發現已經有一個更新鎖在那兒了,只好等。
- 當後來有user3、user4...需要查詢table表中的資料時,並不會因為T1的select在執行就被阻塞,照樣能查詢,相比起例6,這提高
- 了效率。
- 例8:
- ----------------------------------------
- T1: select * from table(updlock) (加更新鎖)
- T2: select * from table(updlock) (等待,直到T1釋放更新鎖,因為同一時間不能在同一資源上有兩個更新鎖)
- T3: select * from table (加共享鎖,但不用等updlock釋放,就可以讀)
- 這個例子是說明:共享鎖和更新鎖可以同時在同一個資源上。這被稱為共享鎖和更新鎖是相容的。
- 例9:
- ----------------------------------------
- T1:
- begin
- select * from table(updlock) (加更新鎖)
- update table set column1='hello' (重點:這裡T1做update時,不需要等T2釋放什麼,而是直接把更新鎖升級為排他鎖,然後執行update)
- T2:
- begin
- select * from table (T1加的更新鎖不影響T2讀取)
- update table set column1='world' (T2的update需要等T1的update做完才能執行)
- 我們以這個例子來加深更新鎖的理解,
- 第一種情況:T1先達,T2緊接到達;在這種情況中,T1先對錶加更新鎖,T2對錶加共享鎖,假設T2的select先執行完,準備執行update,
- 發現已有更新鎖存在,T2等。T1執行這時才執行完select,準備執行update,更新鎖升級為排他鎖,然後執行update,執行完成,事務
- 結束,釋放鎖,T2才輪到執行update。
- 第二種情況:T2先達,T1緊接達;在這種情況,T2先對錶加共享鎖,T1達後,T1對錶加更新鎖,假設T2 select先結束,準備
- update,發現已有更新鎖,則等待,後面步驟就跟第一種情況一樣了。
- 這個例子是說明:排他鎖與更新鎖是不相容的,它們不能同時加在同一子資源上。
4排他鎖(獨佔鎖,Exclusive Locks)
- 即其它事務既不能讀,又不能改排他鎖鎖定的資源。
- 例10
- T1: update table set column1='hello' where id<1000
- T2: update table set
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