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2005 年 12 月 26 日

在實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)行環(huán)境中，筆者在國(guó)內(nèi)很多客戶現(xiàn)場(chǎng)都看到開發(fā)人員和系統(tǒng)管理人員遇到很多有關(guān)于鎖而引起的性能問題，進(jìn)而被多次問起DB2和Oracle中鎖的區(qū)別比較問題，筆者根據(jù)自己在工作中對(duì)DB2和Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的使用經(jīng)驗(yàn)積累寫下這篇文章。

1 引言

在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)（DB2，Oracle，Sybase，Informix和SQL Server）最小的恢復(fù)和交易單位為一個(gè)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(kù)為了確保并發(fā)用戶在存取同一數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象時(shí)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(kù)中引入了并發(fā)（鎖）機(jī)制。基本的鎖類型有兩種：排它鎖（Exclusive locks記為X鎖）和共享鎖（Share locks記為S鎖）。

排它鎖：若事務(wù)T對(duì)數(shù)據(jù)D加X鎖，則其它任何事務(wù)都不能再對(duì)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(duì)數(shù)據(jù)D加S鎖，則其它事務(wù)只能對(duì)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。

2 DB2 多粒度封鎖機(jī)制介紹

2.1 鎖的對(duì)象

DB2支持對(duì)表空間、表、行和索引加鎖（大型機(jī)上的數(shù)據(jù)庫(kù)還可以支持對(duì)數(shù)據(jù)頁加鎖）來保證數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)表進(jìn)行加鎖，也可以對(duì)表和表中的行進(jìn)行加鎖。如果只對(duì)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(duì)于表及下屬的行，則在對(duì)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(duì)表加行鎖還是同時(shí)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(jí)別確定。

2.2.1 DB2表鎖的模式

DB2在表一級(jí)加鎖可以使用以下加鎖方式：

下面對(duì)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(jí)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(gè)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(shí)其他應(yīng)用程序也可以讀取該行，或是對(duì)表中的其他行進(jìn)行更改。
• 如果一個(gè)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(shí)其他應(yīng)用程序可以讀取或更改表中的其他行。
• 如果一個(gè)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(shí)其他應(yīng)用程序只能對(duì)表中其他行進(jìn)行只讀操作。

S、U、X和Z方式用于表一級(jí)，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(gè)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(shí)它允許其他應(yīng)用程序獲得該表上的只讀請(qǐng)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(gè)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(duì)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(jì)主要是為了避免兩個(gè)應(yīng)用程序在擁有S鎖的情況下同時(shí)申請(qǐng)X鎖而造成死鎖的。
• 如果一個(gè)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(duì)該表進(jìn)行讀或者更改操作。
• 如果一個(gè)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(duì)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。

2.2.2 DB2行鎖的模式

除了表鎖之外，DB2還支持以下幾種方式的行鎖。

2.2.3 DB2鎖的兼容性

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(jí)別為CS）：

2.3 DB2鎖的升級(jí)

每個(gè)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(jí)的功能。鎖升級(jí)是通過對(duì)表加上非意圖性的表鎖，同時(shí)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(jí)是由數(shù)據(jù)庫(kù)管理器自動(dòng)完成的，有兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的配置參數(shù)直接影響鎖升級(jí)的處理：

locklist--在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)全局內(nèi)存中用于鎖存儲(chǔ)的內(nèi)存。單位為頁（4K）。

maxlocks--一個(gè)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(jí)會(huì)在這兩種情況下被觸發(fā)：

• 某個(gè)應(yīng)用程序請(qǐng)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(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理器將試圖通過為提出鎖請(qǐng)求的應(yīng)用程序申請(qǐng)表鎖，并釋放行鎖來節(jié)省空間。
• 在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)管理器也將試圖通過為提出鎖請(qǐng)求的應(yīng)用程序申請(qǐng)表鎖，并釋放行鎖來節(jié)省空間。
• 鎖升級(jí)雖然會(huì)降低OLTP應(yīng)用程序的并發(fā)性能，但是鎖升級(jí)后會(huì)釋放鎖占有內(nèi)存并增大可用的鎖的內(nèi)存空間。

鎖升級(jí)是有可能會(huì)失敗的，比如，現(xiàn)在一個(gè)應(yīng)用程序已經(jīng)在一個(gè)表上加有IX鎖，表中的某些行上加有X鎖，另一個(gè)應(yīng)用程序又來請(qǐng)求表上的IS鎖，以及很多行上的S鎖，由于申請(qǐng)的鎖數(shù)目過多引起鎖的升級(jí)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理器試圖為該應(yīng)用程序申請(qǐng)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(jí)不能成功。

如果鎖升級(jí)失敗，引起鎖升級(jí)的應(yīng)用程序?qū)⒔拥揭粋€(gè)-912的SQLCODE。在鎖升級(jí)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(shí)對(duì)編程人員來說可以在程序里對(duì)發(fā)生鎖升級(jí)后程序回滾后重新提交事務(wù)（例如：if sqlca.sqlcode=-912 then rollback and retry等）。

3 Oracle 多粒度鎖機(jī)制介紹

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

(1) DML lock（data locks，數(shù)據(jù)鎖）：用于保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性；

(2) DDL lock（dictionary locks，字典鎖）：用于保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象的結(jié)構(gòu)（例如表、視圖、索引的結(jié)構(gòu)定義）；

(3) Internal locks 和latches（內(nèi)部鎖與閂）：保護(hù)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)；

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

(5) PCM locks（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data locks，數(shù)據(jù)鎖）鎖。從封鎖粒度（封鎖對(duì)象的大小）的角度看，Oracle DML鎖共有兩個(gè)層次，即行級(jí)鎖和表級(jí)鎖。

3.1 Oracle的TX鎖（行級(jí)鎖、事務(wù)鎖）

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

在Oracle的每行數(shù)據(jù)上，都有一個(gè)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(gè)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(jí)鎖的維護(hù)開銷，也在很大程度上避免了類似DB2使用行級(jí)鎖時(shí)經(jīng)常發(fā)生的鎖數(shù)量不夠而進(jìn)行鎖升級(jí)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。

3.2 TM鎖（表級(jí)鎖）

3.2.1 意向鎖的引出

表是由行組成的，當(dāng)我們向某個(gè)表加鎖時(shí)，一方面需要檢查該鎖的申請(qǐng)是否與原有的表級(jí)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(gè)事務(wù)要在一個(gè)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(qǐng)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(huì)受到影響。為了解決這個(gè)問題，可以在表級(jí)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(duì)一個(gè)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(duì)任一結(jié)點(diǎn)加鎖時(shí)，必須先對(duì)它的上層結(jié)點(diǎn)加意向鎖。如：對(duì)表中的任一行加鎖時(shí)，必須先對(duì)它所在的表加意向鎖，然后再對(duì)該行加鎖。這樣一來，事務(wù)對(duì)表加鎖時(shí)，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（Intent Share Lock，簡(jiǎn)稱IS鎖）：如果要對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象加S鎖，首先要對(duì)其上級(jí)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（Intent Exclusive Lock，簡(jiǎn)稱IX鎖）：如果要對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象加X鎖，首先要對(duì)其上級(jí)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(shí)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(duì)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（Shared Intent Exclusive Lock,簡(jiǎn)稱SIX鎖）：如果對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象加SIX鎖，表示對(duì)它加S鎖，再加IX鎖，即SIX=S+IX。例如：事務(wù)對(duì)某個(gè)表加SIX鎖，則表示該事務(wù)要讀整個(gè)表（所以要對(duì)該表加S鎖），同時(shí)會(huì)更新個(gè)別行（所以要對(duì)該表加IX鎖）。

這樣數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)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(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象加鎖，必須先對(duì)它的上層結(jié)點(diǎn)加意向鎖。申請(qǐng)封鎖時(shí)應(yīng)按自上而下的次序進(jìn)行；釋放封鎖時(shí)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。

3.3 Oracle的TM鎖（表級(jí)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(jí)鎖雖然只有一種（即X鎖），但其TM鎖（表級(jí)鎖）類型共有5種，分別稱為共享鎖（S鎖）、排它鎖（X鎖）、行級(jí)共享鎖（RS鎖）、行級(jí)排它鎖（RX鎖）、共享行級(jí)排它鎖（SRX鎖），與上面提到的S、X、IS、IX、SIX相對(duì)應(yīng)。需要注意的是，由于Oracle在行級(jí)只提供X鎖，所以與RS鎖（通過SELECT … FOR UPDATE語句獲得）對(duì)應(yīng)的行級(jí)鎖也是X鎖（但是該行數(shù)據(jù)實(shí)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(gè)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(duì)同一數(shù)據(jù)對(duì)象并發(fā)存取。

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

一方面，當(dāng)Oracle執(zhí)行SELECT…FOR UPDATE、INSERT、UPDATE、DELETE等DML語句時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)在所要操作的表上申請(qǐng)表級(jí)RS鎖（SELECT…FOR UPDATE）或RX鎖（INSERT、UPDATE、DELETE），當(dāng)表級(jí)鎖獲得后，系統(tǒng)再自動(dòng)申請(qǐng)TX鎖，并將實(shí)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LOCK TABLE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：

我們可以看到，通常的DML操作（SELECT…FOR UPDATE、INSERT、UPDATE、DELETE），在表級(jí)獲得的只是意向鎖（RS或RX），其真正的封鎖粒度還是在行級(jí)；另外，Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)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（Rollback segment）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(jí)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(qǐng)求。

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4 DB2多粒度封鎖機(jī)制的監(jiān)控

在DB2中對(duì)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(shí)例級(jí)別和會(huì)話級(jí)別打開，具體命令如下：

db2 update dbm cfg using dft_mon_lock on(實(shí)例級(jí)別)
db2 update monitor switches using lock on(會(huì)話級(jí)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

db2 get snapshot for locks on ebankdb（可以得到當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)中具體鎖的詳細(xì)信息）
db2 get snapshot for locks on ebankdb
Fri Aug 15 15:26:00 JiNan 2004（紅色為鎖的關(guān)鍵信息）

                                     Database Lock Snapshot                        Database name                              = DEV                        Database path                              = /db2/DEV/db2dev/NODE0000/SQL00001/                        Input database alias                       = DEV                        Locks held                                 = 49                        Applications currently connected           = 38                        Agents currently waiting on locks          = 6                        Snapshot timestamp                         = 08-15-2003 15:26:00.951134                        Application handle                         = 6                        Application ID                             = *LOCAL.db2dev.030815021007                        Sequence number                            = 0001                        Application name                           = disp+work                        Authorization ID                           = SAPR3                        Application status                         = UOW Waiting                        Status change time                         =                        Application code page                      = 819                        Locks held                                 = 0                        Total wait time (ms)                       = 0                        Application handle                         = 97                        Application ID                             = *LOCAL.db2dev.030815060819                        Sequence number                            = 0001                        Application name                           = tp                        Authorization ID                           = SAPR3                        Application status                         = Lock-wait                        Status change time                         = 08-15-2003 15:08:20.302352                        Application code page                      = 819                        Locks held                                 = 6                        Total wait time (ms)                       = 1060648                        Subsection waiting for lock              = 0                        ID of agent holding lock                 = 100                        Application ID holding lock              = *LOCAL.db2dev.030815061638                        Node lock wait occurred on               = 0                        Lock object type                         = Row                        Lock mode                                = Exclusive Lock (X)                        Lock mode requested                      = Exclusive Lock (X)                        Name of tablespace holding lock          = PSAPBTABD                        Schema of table holding lock             = SAPR3                        Name of table holding lock               = TPLOGNAMES                        Lock wait start timestamp                = 08-15-2003 15:08:20.302356                        Lock is a result of escalation           = NO                        List Of Locks                        Lock Object Name            = 29204                        Node number lock is held at = 0                        Object Type                 = Table                        Tablespace Name             = PSAPBTABD                        Table Schema                = SAPR3                        Table Name                  = TPLOGNAMES                        Mode                        = IX                        Status                      = Granted                        Lock Escalation             = NO                        

db2 get snapshot for database on dbname |grep -i locks（UNIX,LINUX平臺(tái)）

                        Locks held currently                       = 7                        Lock waits                                 = 75                        Time database waited on locks (ms)         = 82302438                        Lock list memory in use (Bytes)            = 20016                        Deadlocks detected                         = 0                        Lock escalations                           = 8                        Exclusive lock escalations                 = 8                        Agents currently waiting on locks          = 0                        Lock Timeouts                              = 20                        

db2 get snapshot for database on dbname |find /i "locks"(NT平臺(tái))
db2 get snapshot for locks for applications agentid 45(注：45為應(yīng)用程序句柄)

                         Application handle                         = 45                        Application ID                             = *LOCAL.db2dev.030815021827                        Sequence number                            = 0001                        Application name                           = tp                        Authorization ID                           = SAPR3                        Application status                         = UOW Waiting                        Status change time                         =                        Application code page                      = 819                        Locks held                                 = 7                        Total wait time (ms)                       = 0                        List Of Locks                        Lock Object Name            = 1130185838                        Node number lock is held at = 0                        Object Type                 = Key Value                        Tablespace Name             = PSAPBTABD                        Table Schema                = SAPR3                        Table Name                  = TPLOGNAMES                        Mode                        = X                        Status                      = Granted                        Lock Escalation             = NO                        Lock Object Name            = 14053937                        Node number lock is held at = 0                        Object Type                 = Row                        Tablespace Name             = PSAPBTABD                        Table Schema                = SAPR3                        Table Name                  = TPLOGNAMES                        Mode                        = X                        Status                      = Granted                        Lock Escalation             = NO                        

也可以執(zhí)行下列表函數(shù)（注：在DB2 V8之前只能通過命令，DB2 V8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）

db2 select * from table(snapshot_lock(‘DBNAME‘,-1)) as locktable監(jiān)控鎖信息
db2 select * from table(snapshot_lockwait(‘DBNAME‘,-1) as lock_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(shí)候，只能監(jiān)控死鎖(死鎖的產(chǎn)生是因?yàn)橛捎阪i請(qǐng)求沖突而不能結(jié)束事務(wù)，并且該請(qǐng)求沖突不能夠在本事務(wù)內(nèi)解決。通常是兩個(gè)應(yīng)用程序互相持有對(duì)方所需要的鎖，在得不到自己所需要的鎖的情況下，也不會(huì)釋放現(xiàn)有的鎖)的情況，具體步驟如下：

db2 create event monitor dlock for deadlocks with details write to file ‘$HOME/dir‘
db2 set event monitor dlock state 1
db2evmon -db dbname -evm dlock看具體的死鎖輸出（如下圖）

                              Deadlocked Connection ...                        Deadlock ID:   4                        Participant no.: 1                        Participant no. holding the lock: 2                        Appl Id: G9B58B1E.D4EA.08D387230817                        Appl Seq number: 0336                        Appl Id of connection holding the lock: G9B58B1E.D573.079237231003                        Seq. no. of connection holding the lock: 0126                        Lock wait start time: 06/08/2005 08:10:34.219490                        Lock Name       : 0x000201350000030E0000000052                        Lock Attributes : 0x00000000                        Release Flags   : 0x40000000                        Lock Count      : 1                        Hold Count      : 0                        Current Mode    : NS  - Share (and Next Key Share)                        Deadlock detection time: 06/08/2005 08:10:39.828792                        Table of lock waited on      : ORDERS                        Schema of lock waited on     : DB2INST1                        Tablespace of lock waited on : USERSPACE1                        Type of lock: Row                        Mode of lock: NS  - Share (and Next Key Share)                        Mode application requested on lock: X   - Exclusive                        Node lock occured on: 0                        Lock object name: 782                        Application Handle: 298                        Deadlocked Statement:                        Type     : Dynamic                        Operation: Execute                        Section  : 34                        Creator  : NULLID                        Package  : SYSSN300                        Cursor   : SQL_CURSN300C34                        Cursor was blocking: FALSE                        Text     : UPDATE ORDERS  SET TOTALTAX = ?, 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 = ? WHERE ORDERS_ID = ?                        List of Locks:                        Lock Name                   : 0x000201350000030E0000000052                        Lock Attributes             : 0x00000000                        Release Flags               : 0x40000000                        Lock Count                  : 2                        Hold Count                  : 0                        Lock Object Name            : 782                        Object Type                 : Row                        Tablespace Name             : USERSPACE1                        Table Schema                : DB2INST1                        Table Name                  : ORDERS                        Mode                        : X   - Exclusive                        Lock Name                   : 0x00020040000029B30000000052                        Lock Attributes             : 0x00000020                        Release Flags               : 0x40000000                        Lock Count                  : 1                        Hold Count                  : 0                        Lock Object Name            : 10675                        Object Type                 : Row                        Tablespace Name             : USERSPACE1                        Table Schema                : DB2INST1                        Table Name                  : BKORDITEM                        Mode                        : X   - Exclusive（略去后面信息）                        

5 Oracle 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(duì)幾個(gè)系統(tǒng)視圖有所了解：

5.1 v$lock視圖

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

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

5.2 v$locked_object視圖

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

5.3 Oracle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?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中鎖的狀況。

5.3.1 showlock.sql

第一個(gè)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(duì)象被哪些會(huì)話鎖?。?/p>

                        /* showlock.sql */                        column o_name format a10                        column lock_type format a20                        column object_name format a15                        select rpad(oracle_username,10) o_name,session_id sid,                        decode(locked_mode,0,‘None‘,1,‘Null‘,2,‘Row share‘,                        3,‘Row Exclusive‘,4,‘Share‘,5,‘Share Row Exclusive‘,6,‘Exclusive‘) lock_type,                        object_name ,xidusn,xidslot,xidsqn                        from v$locked_object,all_objects                        where v$locked_object.object_id=all_objects.object_id;                        5.3.2	showalllock.sql                        

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

                        /* showalllock.sql */                        select sid,type,id1,id2,                        decode(lmode,0,‘None‘,1,‘Null‘,2,‘Row share‘,                        3,‘Row Exclusive‘,4,‘Share‘,5,‘Share Row Exclusive‘,6,‘Exclusive‘)                        lock_type,request,ctime,block                        from v$lock                        where TYPE IN(‘TX‘,‘TM‘);                        

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6 DB2 多粒度封鎖機(jī)制示例

以下示例均運(yùn)行在DB2 UDB中，適用所有數(shù)據(jù)庫(kù)版本。首先打開三個(gè)命令行窗口(DB2 CLP)，其中兩個(gè)（以下用SESS#1、SESS#2表示）以db2admin用戶連入數(shù)據(jù)庫(kù)，以操作SAMPLE庫(kù)中提供的示例表（employee）；另一個(gè)（以下用SESS#3表示）以db2admin用戶連入數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)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(duì)每一種類型的SQL語句監(jiān)控加鎖的情況。(因?yàn)槭纠艽?，筆者在此就不做了，建議讀者用類似方法驗(yàn)證加鎖情況)

                        /home/db2inst1>db2 +c update employee set comm=9999(SESS#1)                        /home/db2inst1>db2 +c select * from employee(SESS#2處于lock wait)                        /home/db2inst1>db2 +c get snapshot for locks on sample(SESS#3監(jiān)控加鎖情況)                        

注：db2 +c為不自動(dòng)提交（commit）SQL語句，也可以通過 db2 update command options using c off關(guān)閉自動(dòng)提交（autocommit，缺省是自動(dòng)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(gè)層次（粒度）：即表級(jí)和行級(jí)。通常的DML操作在表級(jí)獲得的只是意向鎖（RS或RX），其真正的封鎖粒度還是在行級(jí)；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(gè)層次（粒度）：即表級(jí)和行級(jí)。通常的DML操作在表級(jí)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(jí)；另外，在Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)會(huì)根據(jù)不同的隔離級(jí)別（RR,RS,CS）而分別加S,IS,IS鎖，只有在使用UR隔離級(jí)別時(shí)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(shí)，DB2和Oracle對(duì)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(jì)技巧，減小了Oracle維護(hù)行級(jí)鎖的開銷，使其在數(shù)據(jù)庫(kù)并發(fā)控制方面有著一定的優(yōu)勢(shì)。而DB2中對(duì)每個(gè)鎖會(huì)在鎖的內(nèi)存（locklist）中申請(qǐng)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：DB2 V8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(kù)中不存在鎖升級(jí)，而DB2數(shù)據(jù)庫(kù)中當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)表中行級(jí)鎖的使用超過locklist*maxlocks會(huì)發(fā)生鎖升級(jí)。

4. 在Oracle中當(dāng)一個(gè)session對(duì)表進(jìn)行insert，update，delete時(shí)候，另外一個(gè)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（before image）; 而在DB2中當(dāng)一個(gè)session對(duì)表進(jìn)行insert，update，delete時(shí)候，另外一個(gè)session仍然在讀取該表數(shù)據(jù)時(shí)候會(huì)處于lock wait狀態(tài)，除非使用UR隔離級(jí)別可以讀取第一個(gè)session的未提交的值；所以O(shè)racle同一時(shí)刻不同的session有讀不一致的現(xiàn)象，而DB2在同一時(shí)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(kù)配置參數(shù)（locktimeout最好不要等于-1）。如果鎖內(nèi)存不足會(huì)報(bào)SQL0912錯(cuò)誤而影響并發(fā)。

2．寫出高效而簡(jiǎn)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(duì)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 altER TABLE 語句的 LOCKSIZE 參數(shù)控制如何在持久基礎(chǔ)上對(duì)某個(gè)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(gè)表中該字段為"R"（行級(jí)鎖）。

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

7．當(dāng)執(zhí)行大量更新時(shí)，更新之前，在整個(gè)事務(wù)期間鎖定整個(gè)表（使用 SQL LOCK TABLE 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(duì)于其他用戶它的確減少了數(shù)據(jù)并發(fā)性。

免責(zé)聲明和公開聲明

本文所述觀點(diǎn)是基于作者個(gè)人對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的理解，并不代表 IBM 的官方觀點(diǎn)，IBM 不對(duì)本文中的信息負(fù)責(zé)。

關(guān)于作者

		牛新莊博士是IBM官方高級(jí)培訓(xùn)講師，于2002年獲IBM杰出軟件專家獎(jiǎng)，是《程序員》，《電腦編程與維護(hù)》等雜志數(shù)據(jù)庫(kù)專欄作家，是很多公司的技術(shù)顧問，他擁有OCP，AIX，DB2，HP-UX，MQ，CICS和WebSphere等二十多項(xiàng)國(guó)際認(rèn)證。曾經(jīng)幫助工農(nóng)商建招交六大行、上海移動(dòng)、青島海爾、云南紅塔、江蘇電力公司等公司做過問題診斷、性能調(diào)優(yōu)和技術(shù)支持，他經(jīng)常往返于國(guó)內(nèi)大中城市解決數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)難題，有著豐富的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。