如何处理大量数据并发操作(数据库锁机制详解)
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如何处理大量数据并发操作(数据库锁机制详解)
文件缓存，缓存，优化sql,数据分流,数据库表的横向和纵向划分，优化代码结构！
一. 为什么要引入锁
多个用户同时对数据库的并发操作时会带来以下数据不一致的问题:
A,B两个用户读同一数据并进行修改,其中一个用户的修改结果破坏了另一个修改的结果,比如订票
A用户修改了数据,随后B用户又读出该数据,但A用户因为某些原因取消了对数据的修改,数据恢复原值,此时B得到的数据就与数据库内的数据产生了不一致
不可重复读
A用户读取数据,随后B用户读出该数据并修改,此时A用户再读取数据时发现前后两次的值不一致
并发控制的主要方法是封锁,锁就是在一段时间内禁止用户做某些操作以避免产生数据不一致
二 锁的分类
锁的类别有两种分法：
1. 从数据库系统的角度来看：分为独占锁（即排它锁），共享锁和更新锁
MS-SQL Server 使用以下资源锁模式。
锁模式 描述
共享 (S) 用于不更改或不更新数据的操作（只读操作），如 SELECT 语句。
更新 (U) 用于可更新的资源中。防止当多个会话在读取、锁定以及随后可能进行的资源更新时发生常见形式的死锁。
排它 (X) 用于数据修改操作，例如 INSERT、UPDATE 或 DELETE。确保不会同时同一资源进行多重更新。
意向锁 用于建立锁的层次结构。意向锁的类型为：意向共享 (IS)、意向排它 (IX) 以及与意向排它共享 (SIX)。
架构锁 在执行依赖于表架构的操作时使用。架构锁的类型为：架构修改 (Sch-M) 和架构稳定性 (Sch-S)。
大容量更新 (BU) 向表中大容量复制数据并指定了 TABLOCK 提示时使用。
共享 (S) 锁允许并发事务读取 (SELECT) 一个资源。资源上存在共享 (S) 锁时，任何其它事务都不能修改数据。一旦已经读取数据，便立即释放资源上的共享 (S) 锁，除非将事务隔离级别设置为可重复读或更高级别，或者在事务生存周期内用锁定提示保留共享 (S) 锁。
更新 (U) 锁可以防止通常形式的死锁。一般更新模式由一个事务组成，此事务读取记录，获取资源（页或行）的共享 (S) 锁，然后修改行，此操作要求锁转换为排它 (X) 锁。如果两个事务获得了资源上的共享模式锁，然后试图同时更新数据，则一个事务尝试将锁转换为排它 (X) 锁。共享模式到排它锁的转换必须等待一段时间，因为一个事务的排它锁与其它事务的共享模式锁不兼容；发生锁等待。第二个事务试图获取排它 (X) 锁以进行更新。由于两个事务都要转换为排它 (X) 锁，并且每个事务都等待另一个事务释放共享模式锁，因此发生死锁。
若要避免这种潜在的死锁问题，请使用更新 (U) 锁。一次只有一个事务可以获得资源的更新 (U) 锁。如果事务修改资源，则更新 (U) 锁转换为排它 (X) 锁。否则，锁转换为共享锁。
排它 (X) 锁可以防止并发事务对资源进行访问。其它事务不能读取或修改排它 (X) 锁锁定的数据。
意向锁表示 SQL Server 需要在层次结构中的某些底层资源上获取共享 (S) 锁或排它 (X) 锁。例如，放置在表级的共享意向锁表示事务打算在表中的页或行上放置共享 (S) 锁。在表级设置意向锁可防止另一个事务随后在包含那一页的表上获取排它 (X) 锁。意向锁可以提高性能，因为 SQL Server 仅在表级检查意向锁来确定事务是否可以安全地获取该表上的锁。而无须检查表中的每行或每页上的锁以确定事务是否可以锁定整个表。
意向锁包括意向共享 (IS)、意向排它 (IX) 以及与意向排它共享 (SIX)。
锁模式 描述
意向共享 (IS) 通过在各资源上放置 S 锁，表明事务的意向是读取层次结构中的部分（而不是全部）底层资源。
意向排它 (IX) 通过在各资源上放置 X 锁，表明事务的意向是修改层次结构中的部分（而不是全部）底层资源。IX 是 IS 的超集。
与意向排它共享 (SIX) 通过在各资源上放置 IX 锁，表明事务的意向是读取层次结构中的全部底层资源并修改部分（而不是全部）底层资源。允许顶层资源上的并发 IS 锁。例如，表的 SIX 锁在表上放置一个 SIX 锁（允许并发 IS 锁），在当前所修改页上放置 IX 锁（在已修改行上放置 X 锁）。虽然每个资源在一段时间内只能有一个 SIX 锁，以防止其它事务对资源进行更新，但是其它事务可以通过获取表级的 IS 锁来读取层次结构中的底层资源。
独占锁：只允许进行锁定操作的程序使用，其他任何对他的操作均不会被接受。执行数据更新命令时，SQL Server会自动使用独占锁。当对象上有其他锁存在时，无法对其加独占锁。
共享锁：共享锁锁定的资源可以被其他用户读取，但其他用户无法修改它，在执行Select时，SQL Server会对对象加共享锁。
更新锁：当SQL Server准备更新数据时，它首先对数据对象作更新锁锁定，这样数据将不能被修改，但可以读取。等到SQL Server确定要进行更新数据操作时，他会自动将更新锁换为独占锁，当对象上有其他锁存在时，无法对其加更新锁。
2. 从程序员的角度看：分为乐观锁和悲观锁。
乐观锁：完全依靠数据库来管理锁的工作。
悲观锁：程序员自己管理数据或对象上的锁处理。
MS-SQLSERVER 使用锁在多个同时在数据库内执行修改的用户间实现悲观并发控制
三 锁的粒度
锁粒度是被封锁目标的大小,封锁粒度小则并发性高,但开销大,封锁粒度大则并发性低但开销小
SQL Server支持的锁粒度可以分为为行、页、键、键范围、索引、表或数据库获取锁
RID 行标识符。用于单独锁定表中的一行。
键 索引中的行锁。用于保护可串行事务中的键范围。
页 8 千字节 (KB) 的数据页或索引页。
扩展盘区 相邻的八个数据页或索引页构成的一组。
表 包括所有数据和索引在内的整个表。
DB 数据库。
四 锁定时间的长短
锁保持的时间长度为保护所请求级别上的资源所需的时间长度。
用于保护读取操作的共享锁的保持时间取决于事务隔离级别。采用 READ COMMITTED 的默认事务隔离级别时，只在读取页的期间内控制共享锁。在扫描中，直到在扫描内的下一页上获取锁时才释放锁。如果指定 HOLDLOCK 提示或者将事务隔离级别设置为 REPEATABLE READ 或 SERIALIZABLE，则直到事务结束才释放锁。
根据为游标设置的并发选项，游标可以获取共享模式的滚动锁以保护提取。当需要滚动锁时，直到下一次提取或关闭游标（以先发生者为准）时才释放滚动锁。但是，如果指定 HOLDLOCK，则直到事务结束才释放滚动锁。
用于保护更新的排它锁将直到事务结束才释放。
如果一个连接试图获取一个锁，而该锁与另一个连接所控制的锁冲突，则试图获取锁的连接将一直阻塞到：
将冲突锁释放而且连接获取了所请求的锁。
连接的超时间隔已到期。默认情况下没有超时间隔，但是一些应用程序设置超时间隔以防止无限期等待
五 SQL Server 中锁的自定义
1 处理死锁和设置死锁优先级
死锁就是多个用户申请不同封锁,由于申请者均拥有一部分封锁权而又等待其他用户拥有的部分封锁而引起的无休止的等待
可以使用SET DEADLOCK_PRIORITY控制在发生死锁情况时会话的反应方式。如果两个进程都锁定数据，并且直到其它进程释放自己的锁时，每个进程才能释放自己的锁，即发生死锁情况。
2 处理超时和设置锁超时持续时间。
@@LOCK_TIMEOUT 返回当前会话的当前锁超时设置，单位为毫秒
SET LOCK_TIMEOUT 设置允许应用程序设置语句等待阻塞资源的最长时间。当语句等待的时间大于 LOCK_TIMEOUT 设置时，系统将自动取消阻塞的语句，并给应用程序返回”已超过了锁请求超时时段”的 1222 号错误信息
下例将锁超时期限设置为 1,800 毫秒。
SET LOCK_TIMEOUT 1800
3) 设置事务隔离级别。
4 ) 对 SELECT、INSERT、UPDATE 和 DELETE 语句使用表级锁定提示。
5) 配置索引的锁定粒度
可以使用 sp_indexoption 系统存储过程来设置用于索引的锁定粒度
六 查看锁的信息
1 执行 EXEC SP_LOCK 报告有关锁的信息
2 查询分析器中按Ctrl+2可以看到锁的信息
七 使用注意事项
如何避免死锁
1 使用事务时，尽量缩短事务的逻辑处理过程，及早提交或回滚事务；
2 设置死锁超时参数为合理范围，如：3分钟-10分种；超过时间，自动放弃本次操作，避免进程悬挂；
3 优化程序，检查并避免死锁现象出现；
4 .对所有的脚本和SP都要仔细测试，在正是版本之前。
5 所有的SP都要有错误处理（通过@error）
6 一般不要修改SQL SERVER事务的默认级别。不推荐强行加锁
解决问题 如何对行 表 数据库加锁
八 几个有关锁的问题
1 如何锁一个表的某一行
SET TRANSACTION ISOLATION LEVEL READ UNCOMMITTED
SELECT * FROM table ROWLOCK WHERE id = 1
2 锁定数据库的一个表
SELECT * FROM table WITH (HOLDLOCK)
加锁语句：
update 表 set col1=col1 where 1=0 ;
select col1 from 表 (tablockx) where 1=0 ;
LOCK TABLE 表 IN EXCLUSIVE MODE ；
加锁后其它人不可操作，直到加锁用户解锁，用commit或rollback解锁
几个例子帮助大家加深印象
设table1(A,B,C)
新建两个连接
在第一个连接中执行以下语句
begin tran
update table1
set A=’aa’
where B=’b2′
waitfor delay ’00:00:30′ –等待30秒
commit tran
在第二个连接中执行以下语句
begin tran
select * from table1
where B=’b2′
commit tran
若同时执行上述两个语句，则select查询必须等待update执行完毕才能执行即要等待30秒
在第一个连接中执行以下语句
begin tran
select * from table1 holdlock -holdlock人为加锁
where B=’b2′
waitfor delay ’00:00:30′ –等待30秒
commit tran
在第二个连接中执行以下语句
begin tran
select A,C from table1
where B=’b2′
update table1
set A=’aa’
where B=’b2′
commit tran
若同时执行上述两个语句，则第二个连接中的select查询可以执行
而update必须等待第一个事务释放共享锁转为排它锁后才能执行 即要等待30秒
增设table2(D,E)
在第一个连接中执行以下语句
begin tran
update table1
set A=’aa’
where B=’b2′
waitfor delay ’00:00:30′
update table2
set D=’d5′
where E=’e1′
commit tran
在第二个连接中执行以下语句
begin tran
update table2
set D=’d5′
where E=’e1′
waitfor delay ’00:00:10′
update table1
set A=’aa’
where B=’b2′
commit tran
同时执行，系统会检测出死锁，并中止进程
Sql Server2000支持的表级锁定提示
HOLDLOCK 持有共享锁，直到整个事务完成，应该在被锁对象不需要时立即释放，等于SERIALIZABLE事务隔离级别
NOLOCK 语句执行时不发出共享锁，允许脏读 ，等于 READ UNCOMMITTED事务隔离级别
PAGLOCK 在使用一个表锁的地方用多个页锁
READPAST 让sql server跳过任何锁定行，执行事务，适用于READ UNCOMMITTED事务隔离级别只跳过RID锁，不跳过页，区域和表锁
ROWLOCK 强制使用行锁
TABLOCKX 强制使用独占表级锁，这个锁在事务期间阻止任何其他事务使用这个表
TA的最新馆藏[转]&[转]&[转]&[转]&[转]&[转]&
喜欢该文的人也喜欢数据库死锁的解决办法
近日在博客网站上，回复别人的死锁避免问题，之前也曾经几次答复过同样的内容，觉得很有必要汇聚成一个博客文章，方便大家。
这里的办法，对所有的数据库都适用。
这个解决办法步骤如下：
1. 每个表中加 updated_count (integer) 字段
2. 新增一行数据,updated_count =0 :
insert into table_x (f1,f2,...,update_count) values(...,0);
3. 根据主键获取一行数据 SQL，封装成一个 DAO 函数(我的习惯是每个表一个 uuid 字段做主键。从不用组合主键，组合主键在多表 join 时 SQL 写起来很麻烦；也不用用户录入的业务数据做主键，因为凡是用户录入的数据都可能错误，然后要更改，不适合做主键)。
select * from table_x where pk = ?
4. 删除一行数据
4.1 先通过主键获取此行数据, 见 3.
4.2 delete from table_x where pk = ? and update_count=? , 这里 where 中的 update_count 通过 4.1 中获取
4.3 检查 4.2 执行影响数据行数，如果删除失败，则是别人已经删除或者更新过同一行数据，抛异常，在最外面 rollback，并通过合适的词语提醒用户有并发操作，请稍候再试。
int count = cmd.ExecuteNonQuery();
if(udpatedCount & 1){
throw new Exception(&检测到并发操作，为防止死锁，已放弃当前操作，请稍候再试，表 xxx, 数据 key &.&);
5. 更新一行数据
5.1 先通过主键获取此行数据, 见 3.
5.2 update table_x set f1=?,f2=?, ...,update_count=update_count+1 where pk = ? and update_count=? , 这里where 中的 update_count 通过 5.1 中获取
5.3 检查 5.2 执行影响数据行数，如果更新失败，则是别人已经删除或者更新过同一行数据，抛异常，在最外面 rollback，并通过合适的词语提醒用户有并发操作，请稍候再试。
int count = cmd.ExecuteNonQuery();
if(udpatedCount & 1){
throw new Exception(&检测到并发操作，为防止死锁，已放弃当前操作，请稍候再试，表 xxx, 数据 key &.&);
6. 数据库访问层 DAO 中，绝对不要写 try catch，也不要写 commit/rollback. 因为当我写了一个 dao1.insert(xxx) ，另一个人写了 dao2.insert(xxx), 两周后有可能会有人把这两个函数组合在一起放在一个事务中。如果dao1.insert(xxx)已经 commit ，那么dao2.insert(xxx) 中rollback 会达不到期望效果。很多电脑书中示例代码，都有这个错误。
数据库事务应该是这样界定起始范围:
6.1 单机版程序，每个按钮操作，对应一个事务。可以在把 connection/transaction 传递到 dao 中。在按钮响应的代码处，处理事务。catch 到任何 Exception 都要 rollback.
6.2 网页版程序，每个按钮操作，对应一个事务。可以在把 connection/transaction 传递到 dao 中。在按钮响应的代码处，处理事务。我强烈建议对于 Web应用，数据库连接的打开/关闭、数据库事务的开始和 commit/rollback 全在 filter 中处理( EE 和 ASP.NET MVC 都有 filter, 其它的不知道)，事务、数据库连接通过 threadlocal 传入到 DAO 中。filter 中 catch 到任何 Exception 都要 rollback.
见过很多用 Spring 的人，代码中启动了几个数据库事务自己都不知道，符不符合自己的需要，也不知道。我的建议是，禁止使用 Spring 管理数据库事务。
7. 单表的增、删、改、通过主键查，应该用工具自动生成。自动生成代码，应该放在单独一个目录，以便后面有数据库表改动，可以重新生成代码并覆盖。自动生成的文件，在第一行就写上注释，表示这是一个自动生成的文件，以后会被自动覆盖，所以不要改这个文件。
举例来说，对于 tm_system_user 表，可以自动生成 TmSystemUserDAO, 包含函数: insert(TmSystemUser), update(TmSystemUser), delete(TmSystemUser), getByKey(key), batchInsert(TmSystemUser[])。
8. 总是使用事务，并用 ReadCommited 级别，即使是纯查询 SQL，也这么写。这可以简化设计与写代码，没有发现明显多余的性能消耗。
9. 数据设计时，尽量避免 update/delete. 举例来说，如果是一个请假条的审批流程，把请假条申请设计成一个表，领导批复设计成另一个表。尽量避免设计时合并成一个表，把批准状态(同意/否决)、批准时间当成&请假条申请&的属性。
说极端一点，最好从上，避免后续有 update/delete， 只有 insert。 好像现在流行的 NoSQL 也是这么个思路。
10. 补充，如果在后台检查页面录入数据，报错处理，有以下两种方法：
10.1 只要有一个错误，就 throw exception.
10.2 把所有的错误都检测出来，比如，用户名未录入，电子邮件未录入，放在一个 List中，然后 throw exception.
作者 Jacklondon Chen君，已阅读到文档的结尾了呢~~
数据库和操作系统一样，是一个多用户使用的共享资源。当多个用户并发地存取数据 时，在数据库中就会产生多个事务同时存取同一数据的情况。若对并发操作不加控制就可能会读取和存储不正确的数据，破坏数据库的一致性。加锁是实现数据库并 发控制的一个非常重要的技术。在实际应用中经常会遇到的与锁相关的异常情况，当两个事务需要一组有冲突的锁，而不能将事务继续下去的话，就会出现死锁，严 重影响应用的正常执行。 在数据库中..
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数据库锁的产生原因及解决办法
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& &&&数据库中解决死锁的常用方法有什么
数据库中解决死锁的常用方法有什么
10:59&&网络 【
　　数据库中解决死锁的常用方法有：（1）要求每个事务一次就将所有要使用的数据全部加锁，否则就不能执行。
　　（2）采用按序加锁法。
　　（3）不采取任何措施来预防死锁的发生，而是周期性的检查系统中是否有死锁。
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关于Oracle普通被锁的问题解决
来源：Linux社区&
作者：Tigers23
今天在公司调整tomcat的时候连接数据库的时候连接不上一开始说是密码过期，后来从中修改了密码，尝试连接的时候报错密码被锁住了，开始查看日志看看是哪个ip访问失败的时候锁住了普通用户，
在操作系统下查看日志 find / -name "listener.log"& 查看日志
8-JUN-:57 * (CONNECT_DATA=(SID=orcl)(CID=(PROGRAM=)(HOST=__jdbc__)(USER=))) * (ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST=192.168.1.101)(PORT=48521)) * establish * orcl * 0Thu Jun 28 15:49:56 201228-JUN-:56 * (CONNECT_DATA=(SID=orcl)(CID=(PROGRAM=)(HOST=__jdbc__)(USER=))) * (ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST=192.168.1.111)(PORT=34222)) * establish * orcl * 0Thu Jun 28 15:50:27 201228-JUN-:27 * (CONNECT_DATA=(SID=orcl)(CID=(PROGRAM=)(HOST=__jdbc__)(USER=))) * (ADDRESS=(PROTOCOL=tcp)(HOST=192.168.1.101)(PORT=48530)) * establish * orcl * 0
从这里知道是101 和111这两个用户尝试连接数据库失败导致的用户被锁
一般情况下数据库默认是在尝试连接10次之后用户被锁
select * from dba_profiles 可以查看到默认的连接次数
现在我们把它的次数调大就可以了
alter profile default limit& failed_login_attempts 50;就可以
另外你也可以查询被锁的具体时间
select username,lock_date from dba_users where username='SCOTT'
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