DML Locks
- 行锁TX
  - 行锁和并发性
  - 行锁的存储
- 表锁TM
- 锁和外键
  - 锁和没有索引的外键
  - 锁和有索引的外键
DDL Locks
- 排它DDL锁
- 共享DDL锁
- 可中断解析锁
System Locks
- Latches
- Mutexes
- Internal Locks

Oracle数据库自动为事务锁定一个资源，以防止其他事务对相同资源进行独占访问。根据执行的操作和资源，数据库在不同的限制级别自动获取不同类型的锁。Oracle数据库的锁分为DML锁、DDL锁和System锁，下面将一一详细介绍：

DML Locks

DML锁，也称为数据锁，保证被多个用户并发防伪的数据的完整性。DML语句自动获得下面类型的锁：

行锁（Row Locks/TX）
表锁（Table Locks/TM）

行锁（TX）

行锁，也称为TX锁，是在表的单行上的锁。对每个insert、update、delete、merge或select … for update修改的语句，事务将会获取一个行锁。行锁在事务提交和回滚前一直存在。

行锁提供了一个队列机制，防止两个事务修改相同的行。数据库总是以排他模式锁定修改的行，因此在持有该锁的事务提交或回滚前，其他事务不能修改对应的行。行锁提供了最细粒度的锁定可能，因此提供了最佳的并发性和吞吐量。

如果因为实例故障一个事务中断，那么在整个事务恢复之前，先进行块级别的恢复使行可用。

如果事务获取一行的行锁，那么事务也获取了包含改行的表的锁，表锁防止在当前事务中覆盖数据更改的冲突DDL操作。

行锁和并发性

由于会话是隔离的，因此每个会话只能看到自己的未提交的更新，看不到其他会话所做的未提交的更新。数据库使用多版本读一致性显示每个会话更改前的内容。

行锁的存储

不像其他数据库，使用所管理器在内存中维护锁的列表。Oracle数据库使用包含被锁的行的数据块来存储锁信息。

数据库使用排队机制获取行锁，如果事务需要锁定未被锁定的行，那么事务将会在数据块中放置一个锁。通过该事务修改的每一行都指向存储在块头（block header）的事务ID的一个拷贝。

当事务结束时，事务ID仍在块头中，如果一个不同的事务想要修改一行，那么它使用事务ID来决定锁是否是活动状态。如果锁是活动的，那么当锁释放时，该会话被告知，否则，该事务获取锁。

表锁（TM）

表锁，也称为TM锁。当一个表通过insert、update、delete、merge，select … for update或lock table语句修改时，事务获取表锁。DML操作需要表锁来保留对表的DML访问，并防止和事务冲突的DDL操作。

表锁可以有以下模式：

Row Share（RS）：也称为subshare table lock（SS），表示在表上持有锁的事务已经锁定了表中的行，并打算更新它们。row share lock是表锁的最不受限制的模式，提供了表的最高程度的并发性；
Row Exclusive Table Lock（RX）：通常表示表上持有锁的事务已更新了表行或执行了select … for update语句。SX锁允许其他事务在同一张表同时进行查询、插入、删除或锁定行。因此，SX锁允许多个事务同时获得同一张表的SX和subshare table lock；
Share Table Lock（S）：事务持有的share table lock允许其他事务查询表（不使用select … for update），但是只有在单个事务持有share table lock时才允许更新。由于多个事务可能同时持有share table lock ，因此，持有此锁并不足以确保事务可以修改表；
Share Row Exclusive Table Lock（SRX）：也称为share-subexclusive table lock（SSX），比share table lock更严格。对于一个给定的表，一次只有一个事务可以获取SSX锁。事务持有的SSX锁允许其他事务查询表（select … for update 除外），但是不能更新表；
Exclusive Table Lock（X）：该锁最严格，禁止其他事务执行任何类型的DML语句或在表上设置任何类型的锁。

锁和外键

Oracle数据库最大限度地实现了对依赖外键的父键的并发控制。在heap-organized中，锁行为依赖于外键列的索引。如果外键没有建立索引，那么子表可能会更加频繁的锁住，死锁也会发生，并发性也会降低。基于这个原因，Oracle建议在大多数情况下索引外键，除非匹配的唯一键或主键从不会被更新和删除。

锁和没有索引的外键

如果满足下面的条件，数据库获得子表的全表锁：

子表的外键列没有索引；
一个会话修改了父表的主键，或merge行到主表。插入父表不会获得对子表的表锁；

锁和有索引的外键

如果满足下面的条件，数据库不会获得子表的全表锁：

子表上的外键列建立了索引；
一个会话修改了父表的主键，或merge行到主表。

在父表上的锁可以防止事务获取exclusive table lock，但是在主键更新的过程中，不能防止父表或子表上的DML操作。如果主键修改发生在父表，而更新发生在子表，则这种情况更可取。

DDL Locks

当正在进行的DDL操作对对象执行或引用时，ddl（data dictionary lock）锁保护schema对象的定义。在DDL操作期间，只有被修改或引用的单独的schema对象被锁定，数据库从不锁定整个数据字典。

Oracle数据库自动为需要它的任何DDL事务自动获取DDL锁。用户不能显式请求DDL锁。例如，如果一个用户创建了一个存储过程，那么Oracle数据库自动获取存储过程定义引用的所有schema对象的DDL锁，这些DDL锁防止存储过程编译完成前这些对象被修改或删除。

排它DDL锁

Exclusive DDL Lock防止其他会话获得DDL或DML锁。大多数DDL操作，除了下面描述的“Share DDL Locks”，需要exclusive lock防止那些可能修改或引用相同schema对象的其他DDL操作的破坏性干扰。例如，当ALTER table正在增加一列时，Drop table不允许删除表，反之亦然。

排它DDL锁在DDL语句执行和自动提交期间一直存在，在获取一个排它DDL锁时，如果另一个操作的schema对象持有DDL锁，那么该获取操作等待，直到之前的DDL锁释放，然后继续处理。

共享DDL锁

Share DDL Locks防止对有冲突的DDL操作的破坏性干扰，但允许相似DDL操作的数据并发。

例如，当运行create procedure语句时，包含的事务获取所有引用的表的共享DDL锁。其他事务可以同时创建引用相同的表的存储过程，并且同时获取这些表的共享DDL锁，但是任何事务都不能获取任何被引用的表的排它锁。

共享DDL锁在DDL语句执行和自动提交期间一直存在，因此，一个持有共享DDL锁的事务保证在事务过程中引用的schema对象的定义保持不变。

可中断解析锁

parse lock被SQL语句或它引用的每个schema对象的PL/sql程序单元持有。如果引用的对象被修改或删除，则获取parse lock以使相关联的shared SQL area无效。parse lock被称为breakable parse lock。

在SQL语句执行的解析阶段，在shared pool获取解析锁，只要该语句的共享SQL区保留在shared pool，就会一直持有parse lock 。

System Locks

Oracle数据库使用各种类型的系统锁来保护内部数据库和内存结构，用户无法访问这些机制，因为用户无法控制它们的发生和持续时间。

Latches

Latches是一种简单的、低级别的序列化机制，协调多用户访问共享数据结构、对象和文件。当多个进程访问时，Latches保护共享的内存资源免受损害。具体来说，latches保护数据结构不受下面情况的影响：

多个会话并发修改；
在被另一个会话修改时被一个会话读取；
被访问时内存重新分配（老化）；

通常，单个latch保护SGA中的多个对象。例如，诸如DBWn和LGWR这样的后台进程从shared pool分配内存来创建数据结构，为分配此内存，这些进程使用shared pool latch来序列化访问，以防止两个进程试图同事检查或修改shared pool。内存被分配后，其他进程可能需要访问如库缓存（library cache，用来解析）这样的内存区域。在这种情况下，进程仅latch库缓存，而不是整个shared pool。

Mutexes

mutual exclusive object（mutex）是一种低级别的机制，它防止内存中的对象在被并发进程访问时过时或被破坏。mutex和latch相似，但是latch通常保护一组对象，而mutex保护单个对象。

mutex提供几个好处：

mutex减少争用的可能性：由于latch保护多个对象，当进程同时访问这些对象时，它会成为一个瓶颈，通过序列化访问那个对象，而不是访问一个组，mutex增加了可用性；
mutex比latch消耗更少的内存；
在共享模式下，mutex运行多个会话同事引用；

Internal Locks

内部锁是比latch和mutex更高级别的、更复杂的机制，服务于各种目的。数据库使用下面类型的内部锁：

Dictionary cache locks：字典缓存锁持续时间很短，当条目（entries）被修改或使用时，该锁被字典缓存中的条目持有，它们保证被解析的语句不会看到不一致的对象定义。字典缓存锁可以是共享的或排它的，当解析完成时，共享锁被释放；而当DDL操作完成时排它锁被释放；
File and log management locks：该锁保护各种文件，例如：一个内部锁保护控制文件，以便每次只有一个进程可以更改它，另一个锁协调在线重做日志文件的使用和归档。数据文件被锁定，以确保多个实例在共享模式下mount数据库，或者一个实例以排它模式mount数据库。由于文件和日志锁显示文件的状态，所以这些锁必须保持很长时间。
Tablespace and undo segment locks：这些锁保护表空间和undo段。例如，访问数据库的所有实例必须同意表空间是联机或脱机。undo段被锁定，这样只有一个数据库实例可以写入一个段。

参考：官方文档

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