oracle 锁和闩_笔记13:闩的问题

闩

闩(latch)是轻量级的串行化设备，用于协调对共享数据结构、对象和文件的多用户访问。

闩就是一种锁，设计为只保持极短的一段时间(例如，修改一个内存中数据结构所需的时间)。闩用于保护某些内存结构，如数据库块缓冲区缓存或共享池中的库缓存。一般会在内部以一种“愿意等待”(willing to wait)模式请求闩。这说明，如果闩不可用，请求会话会睡眠很短的一段时间，并在以后再次尝试这个操作。还可以采用一种“立即”(immediate)模式请求其他闩，这与SELECT FOR UPDATE NOWAIT的思想很相似，说明这个进程会做其他事情(如获取另一个与之相当的空闲闩)，而不只是坐而等待这个闩直到它可用。由于许多请求者可能会同时等待一个闩，你会看到一些进程等待的时间比其他进程要长一些。闩的分配相当随机，这要看运气好坏了。闩释放后，紧接着不论哪个会话请求闩都会得到它。等待闩的会话不会排队，只是一大堆会话在不断地重试。

Oracle使用诸如“设计和设置”(test and set)以及“比较和交换”(compare and swap)之类的原子指令来处理闩。由于设置和释放闩的指令是原子性的，尽管可能有多个进程在同时请求它，但操作系统本身可以保证只有一个进程能测试和设置闩。指令仅仅是一个指令而已，它执行得可能非常快(但整个闩算法本身是许多个CPU指令)。闩只保持很短的时间，而且提供了一种清理机制，万一某个闩持有者在抢救无效有闩时异常地“死掉了”，就能执行清理。这个清理过程由PMON执行。

队列锁(enquere)是一种更复杂的串行化设备，例如，在更新数据库表中的行时就会使用队列锁。与闩的区别在于，队列锁允许请求者“排队”等待资源。对于闩请求，请求者会话会立即得到通知是否得到了闩。而对于队列锁，请求者会话会阻塞，直至真正得到锁。

因此，队列锁没有闩快，但是它确实能提供闩所没有的一些功能。可以在不同级别上得到队列锁，因此可以有多个共享锁以及有不同程度共享性的锁。

闩“自旋”

关于闩还要了解一点：闩是一种锁，锁是串行化设备，而串行化设备会妨碍可扩展性。如果你的目标是构建一个能在Oracle环境中很好地扩展的应用，就必须寻找合适的方法和解决方案，尽量减少所需执行的闩定的量。

有些活动尽管看上去世很简单(如解析一条SQL语句)，也会为共享池中的库缓存和相关结构得到并释放数百个或数千个闩。如果我们有一个闩，可能会有另外某个人在等待这个闩。而当我们想要得到一个闩时，也许我们自己也必须等待。

等待闩可能是一个代价很高的操作。如果闩不是立即可用的，我们就得等待(大多数情况下都是如此)，在一台多CPU机器上，我们的会话就会自旋(spin)，也就是说，在循环中反复地尝试来得到闩。出现自旋的原因是，上下文切换(context switching)的开销很大(上下文切换是指被“踢出”CPU，然后又必须调度回CPU)。所以，如果进程不能立即得到闩，我们就会一直呆在CPU上，并立即再次尝试，而不是先睡眠，放弃CPU，等到必须调度回CPU时才再次尝试。之所以呆在CPU上，是因为我们指望闩的持有者正在另一个CPU上忙于处理，而且会很快放弃闩。如果出现自旋并不断地尝试想得到闩，但是之后还是得不到闩，此时我们的进程才会睡眠，或者让开CPU，而让其他工作进行。

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