Sybase中的锁及死锁问题
一般来说,数据库都会有两种锁:内存锁和对象锁。Oracle中有latch和lock,sybase中有spinlock和lock。内存锁实际上就是数据库系统将自己管理的内存区按单元加锁,以防止一个任务在使用时被另一个任务修改。用完这个内存单元后,内存锁被立即释放。不过这篇文章只会论及sybase数据库的对象锁lock。
1锁类型:
在sybase中的lock总共有10个类型: 1- 排他表锁 2- 共享表锁 3- 排他意图锁 4- 共享意图锁 5- 排他页锁 6- 共享页锁 7- 更新页锁 8- 排它行锁 9- 共享行锁 10- 更新行锁
这十类锁,从作用上来说,其实就是排他、共享和更新。其他的限定词无非说明锁的作用范围和作用时机。后面会详细说明,这里先说一下排他、共享和更新之间的兼容性问题。如下表所示: 共享锁 更新锁 排他锁 共享锁 兼容 兼容 不兼容 更新锁 兼容 不兼容 不兼容 排他锁 不兼容 不兼容 不兼容 简单说明一下这张表:
比如共享锁和更新锁兼容,就是说加了共享锁,还可以加更新锁; 排他锁和更新锁不兼容,就是说加了排他锁,就不可以再加更新锁。 这里可以看到,加了排他锁后,就不能再加任何锁了。
2锁方案:
锁方案有三类:Allpages、Datapages、Rowpages。
Allpages:全页锁,这里全页的意思是包括索引页和数据页。 Datapages:数据页锁,设置这种锁方案后,只会对数据页加锁。 Rowpages:数据行锁,设置这种锁方案后,只会对数据行加锁。 这里可以看到,Datapages和Rowpages只会对数据加锁,不会对数据相对应的索引加锁。
有了锁方案的概念,就好理解排他表锁、排他页锁、排他行锁的含义了。
比如:锁方案为Rowpages,则会对表加XX行锁(XX可以是排他、共享或者更新); 锁方案为Allpages或Datapages,则会对表加XX页锁(XX可以是排他、共享或者更新)。
3意图锁和更新锁:
这里将意图锁和更新锁单独列出来,原因是这两种锁只在某一个时机下才有,过了那个时机就没有了。
意图锁:它是一种表级锁,表示在一个数据页上获得一个共享锁或排他锁的意图。意图锁可以防止其他事务在该数据页的表上获得排它锁。它分为排他意图锁和共享意图锁。
更新锁:它是一种页级锁,它在一个更新操作开始时获得,当要修改这些页时,更新锁会升级为排它锁。
4各种操作的加锁过程:
其实上面说的那么多,主要就是为了说明最开始列举的10个锁类型。下面就谈谈这10个种类型的锁在实际操作中是如何加锁的。
4.1 假定锁方案为Allpages: 4.1.1 insert操作:
当向表中执行Insert操作时,会先在表上加一个排他意图锁,然后加上排他页锁。可以用下面的示意图表示。
排他意图锁->排他页锁
4.1.2 select操作:
Select操作时,会先在表上加一个共享意图锁,然后加上共享页锁。示意图如下: 共享意图锁->共享页锁
4.1.3 update操作:
Update操作时,加锁过程稍微复杂一点,首先会在表上加一个共享意图锁,然后加上共享页锁,接着会加更新页锁,最后将更新页锁升级为排他页锁。 之所以有这么锁,实际上和update的机制有关。因为update操作在数据库中分两步执行:先select,然后update。示意图如下:
共享意图锁->共享页锁->更新页锁->排他页锁
4.1.4 delete操作:
Delete 操作时,首先会在表上加一个共享意图锁,然后加上共享页锁,最后加上排他页锁。 和update操作相比,少了一个更新页锁,这个锁只在update过程中存在。示意图如下:
共享意图锁->共享页锁->排他页锁
4.2 假定锁方案为Datapages:
加锁方式和allpages类似,只是allpages会对需要的索引页加锁, 而datapages则不会对索引页加锁,所以叫“数据页锁”。
4.3 假定锁方案为Rowpages: 4.3.1 insert操作:
当向表中执行Insert操作时,会先在表上加一个排他意图锁,然后加上排他行锁。可以用下面的示意图表示。
排他意图锁->排他行锁
4.3.2 select操作:
Select操作时,会先在表上加一个共享意图锁,然后加上共享行锁。示意图如下: 共享意图锁->共享行锁
4.3.3 update操作:
Update操作时,加锁过程稍微复杂一点,首先会在表上加一个共享意图锁,然后加上共享行锁,接着会加更新行锁,最后将更新行锁升级为排他行锁。示意图如下:
共享意图锁->共享行锁->更新行锁->排他行锁
4.3.4 delete操作:
Delete 操作时,首先会在表上加一个共享意图锁,然后加上共享行锁,最后加上排他行锁。示意图如下:
共享意图锁->共享行锁->排他行锁
5锁升级:
在上面的加锁过程中,有两类锁没有用到,排他表锁和共享表锁。这两类锁什么时候会用到呢?在两种情况下用到。
5.1 影响所有记录数:
在执行update或delete语句时,如果影响的是整张表的记录(即不带where条件的执行语句),则会产生排他表锁。比如: Delete from Tablename Update Tablename set Columnname = value
5.2 锁升级:
锁升级的概念是指当细粒度的锁达到一定数量时,就会升级为粗粒度的锁。
5.2.1 行锁向页锁升级:
当一个表上的行锁达到一定数量时,就会将行锁升级为页锁,原来的行锁全部释放。 Sybase ASE有三个参数作为行锁升级到页锁的阈值,行锁超过这个数,就会升级为页锁。如下:
row lock promotion HWM row lock promotion LWM
row lock promotion PCT 其中,HWM为最大值,LWM为最小值,PCT是一个可调的百分比。 Sybase ASE 根据PCT值按公式PCT*TAB_SZ/100得出计算阀限V ,如果V < LWM, 锁升级发生在LWM值;如果V > HWM,锁升级发生在HWM值。如果 LWM < V < HWM ,锁升级发生在PCT*TAB_SZ/100值。
其中,TAB_SZ即是number of pages in table,表示表的大小,以页数表示。
5.2.2 页锁向表锁升级:
当一个表上的页锁达到一定数量时,就会将页锁升级为表锁,原来的页锁全部释放。 Sybase ASE有三个参数作为页锁升级到表锁的阈值,页锁超过这个数,就会升级为表锁。如下:
page lock promotion HWM page lock promotion LWM
page lock promotion PCT 其中,HWM为最大值,LWM为最小值,PCT是一个可调的百分比。
Sybase ASE 根据PCT值按公式PCT*TAB_SZ/100得出计算阀限V ,如果V < LWM, 锁升级发生在LWM值;如果V > HWM,锁升级发生在HWM值。如果 LWM < V < HWM ,锁升级发生在PCT*TAB_SZ/100值。
6死锁:
说了那么多,主要就是要对数据库中的锁机制有一定了解,因为数据库的性能问题在很大一部分是因为锁造成的。比如:死锁和锁阻塞。
锁阻塞会让等待该锁的所有事务处于等待状态,直到得到锁为止。它对性能的影响很大。 死锁发生时,系统会自动释放锁,并回滚持有锁的事务。看起来对系统的性能没有锁阻塞大,但是逻辑问题往往造成不断的死锁发生,这对性能的影响也是很大的。
前面可以看到,锁的粒度有表级、页级和行级,同样,死锁的发生也可能在表级、页级和行级;死锁可以发生在两个表之间,也可能发生在一个表内部。
6.1 两个表之间的死锁:
首先,新建一个会话,声明一个事务开始,对表1进行update操作。如下图:
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