Oracle死锁的分类及其模拟过程

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前言部分

导读和注意事项

各位技术爱好者,看完本文后,你可以掌握如下的技能,也可以学到一些其它你所不知道的知识,\~O(∩_∩)O\~:

① 死锁的概念及其trace文件

② 死锁的分类

③ 行级死锁的模拟

④ ITL的概念、ITL结构

⑤ ITL引发的死锁处理

⑥ ITL死锁的模拟

本文简介

写了近大半年的书了,碰到了各种困难,不过幸运的是基本上都一一克服了。前段时间工作上碰到了一个很奇怪的死锁问题,由业务发出来的SQL来看是不太可能产生死锁的,不过的的确确实实在在的产生了,那作者是碰到了哪一类的死锁呢?ITL死锁!!有关当时的案例可以参考:http://blog.itpub.net/26736162/viewspace-2124771/和http://blog.itpub.net/26736162/viewspace-2124735/。于是,作者就把死锁可能出现的情况都分类总结了一下,分享给大家,欢迎大家指出错误。本文内容也将写入作者的新书中,欢迎大家提前订阅

死锁(DeadLock)的分类及其模拟

死锁简介

什么是死锁?

所谓死锁,是指两个或两个以上的进程在执行过程中,因争夺资源而造成的一种互相等待的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。Oracle对于“死锁”是要做处理的,而不是不闻不问。

Cause: Your session and another session are waiting for are source locked by the other. This condition is known AS a deadlock. To resolve the deadlock, one or more statements were rolled back for the other session to continue work.

Action Either: l. Enter arollback statement and re—execute all statements since the last commit or 2. Wait until the lock is released, possibly a few minutes, and then re—execute the rolled back statements.

死锁的trace文件

Oracle中产生死锁的时候会在alert告警日志文件中记录死锁的相关信息,无论单机还是RAC环境都有Deadlock这个关键词,而且当发生死锁时都会生成一个trace文件,这个文件名在alert文件中都有记载。由于在RAC环境中,是由LMD(Lock Manager Daemon)进程统一管理各个节点之间的锁资源的,所以,RAC环境中trace文件是由LMD进程来生成的。

在RAC环境中,告警日志的形式如下所示:

在单机环境中,告警日志的形式如下所示:

通常来讲,对于单机环境,当有死锁发生后,在trace文件中会看到如下的日志信息:

Oracle死锁的分类及其模拟过程

图 2-1 单机环境下的死锁

当看到trace文件时,需要确认一下产生锁的类型,是两行还是一行,是TX还是TM,如果只有一行那么说明是同一个SESSION,可能是自治事务引起的死锁。

对于RAC环境,当有死锁发生后,在trace文件中会看到如下的日志信息:

Oracle死锁的分类及其模拟过程

图 2-2 RAC环境下的死锁

死锁的检测时间

死锁的监测时间是由隐含参数_lm_dd_interval来控制的,在Oracle 11g中,隐含参数_lm_dd_interval的值默认为10,而在Oracle 10g中该参数默认为60,单位为秒。

可以看到该隐含参数的值为10。

死锁的分类

有人的地方就有江湖,有资源阻塞的地方就可能有死锁。Oralce中最常见的死锁分为:行级死锁(Row-Level Deadlock)和块级死锁(Block-Level Deadlock),其中,行级死锁分为①主键、唯一索引的死锁(会话交叉插入相同的主键值),②外键未加索引,③表上的位图索引遭到并发更新,④常见事务引发的死锁(例如,两个表之间不同顺序相互更新操作引起的死锁;同一张表删除和更新之间引起的死锁),⑤自治事务引发的死锁。块级死锁主要指的是ITL(Interested Transaction List)死锁。

死锁分类图如下所示:

Oracle死锁的分类及其模拟过程

图 2-3 死锁的分类图

行级死锁

行级锁的发生如下图所示,在A时间,TRANSACRION1和TRANSCTION2分别锁住了它们要UPDATE的一行数据,没有任何问题。但每个TRANSACTION都没有终止。接下来在B时间,它们又试图UPDATE当前正被对方TRANSACTION锁住的行,因此双方都无法获得资源,此时就出现了死锁。之所以称之为死锁,是因为无论每个TRANSACTION等待多久,这种锁都不会被释放。

Oracle死锁的分类及其模拟过程

行级锁的死锁一般是由于应用逻辑设计的问题造成的,其解决方法是通过分析trace文件定位出造成死锁的SQL语句、被互相锁住资源的对象及其记录等信息,提供给应用开发人员进行分析,并修改特定或一系列表的更新(UPDATE)顺序。

以下模拟各种行级死锁的产生过程,版本都是11.2.0.4。

主键、唯一索引的死锁(会话交叉插入相同的主键值)

主键的死锁其本质是唯一索引引起的死锁,这个很容易模拟出来的,新建一张表,设置主键(或创建唯一索引)后插入一个值,然后不要COMMIT,另一个会话插入另一个值,也不要COMMIT,然后再把这两个插入的值互相交换一下,在两个会话中分别插入,死锁就会产生。

会话1,sid为156:

会话2,sid为156:

Oracle死锁的分类及其模拟过程

Oracle死锁的分类及其模拟过程

156阻塞了191会话,即会话1阻塞了会话2。

会话1再次插入数据:

此时,去会话2看的时候,已经报出了死锁的错误:

Oracle死锁的分类及其模拟过程

此时的阻塞已经发生了变化:

Oracle死锁的分类及其模拟过程

告警日志:

其内容可以看到很经典的一段:

Oracle死锁的分类及其模拟过程

这就是主键的死锁,模拟完毕。

此时,若是会话2执行提交后,会话1就会报错,违反唯一约束:

脚本

外键的死锁(外键未加索引)

外键未加索引很容易导致死锁。在以下两种情况下,Oracle在修改父表后会对子表加一个全表锁:

1. 如果更新了父表的主键,由于外键上没有索引,所以子表会被锁住。

2. 如果删除了父表中的一行,由于外键上没有索引,整个子表也会被锁住。

总之,就是更新或者删除父表的主键,都会导致对其子表加一个全表锁。

如果父表存在删除记录或者更改外键列的情形,那么就需要在子表上为外键列创建索引。

除了全表锁外,在以下情况下,未加索引的外键也可能带来问题:

1. 如果有ON DELETE CASCADE,而且没有对子表加索引:例如,EMP是DEPT的子表,DELETE DEPTNO = 10应该CASCADE(级联)至EMP[4]。如果EMP中的DEPTNO没有索引,那么删除DEPT表中的每一行时都会对EMP做一个全表扫描。这个全表扫描可能是不必要的,而且如果从父表删除多行,父表中每删除一行就要扫描一次子表。

2. 从父表查询子表:再次考虑EMP/DEPT例子。利用DEPTNO查询EMP表是相当常见的。如果频繁地运行以下查询(例如,生成一个报告),你会发现没有索引会使查询速度变慢:

SELECT * FROM DEPT, EMP

WHERE EMP.DEPTNO = DEPT.DEPTNO

AND DEPT.DEPTNO = :X;

那么,什么时候不需要对外键加索引呢?答案是,一般来说,当满足以下条件时不需要加索引:

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