PostgreSQL 和Oracle锁机制对比

PostgreSQL 和Oracle锁机制对比

PostgreSQL 和 Oracle 都是业界广泛使用的关系型数据库管理系统，它们在锁机制方面都有独到的设计来控制并发访问，确保数据的一致性和完整性。下面我们详细比较一下这两个数据库系统的锁机制。

1. 锁类型

PostgreSQL

PostgreSQL 支持多种类型的锁，包括行级锁和表级锁：

• 行级锁（Row-Level Locks）：

  • 行共享锁（Row Share Lock, RS）
  • 行排他锁（Row Exclusive Lock, RX）

• 表级锁（Table-Level Locks）：

  • Access Share Lock
  • Row Share Lock
  • Row Exclusive Lock
  • Share Update Exclusive Lock
  • Share Lock
  • Share Row Exclusive Lock
  • Exclusive Lock
  • Access Exclusive Lock

Oracle

Oracle 也支持多种锁，包括行级锁和表级锁：

• 行级锁（Row-Level Locks）：

  • Shared Row Lock (SS, Share Subordinate)
  • Exclusive Row Lock (SX, Exclusive Subordinate)

• 表级锁（Table-Level Locks）：

  • NULL (NULL)
  • Row Share (RS)
  • Row Exclusive (RX)
  • Share (S)
  • Share Row Exclusive (SRX)
  • Exclusive (X)

2. 行级锁（Row-Level Locks）

PostgreSQL

PostgreSQL 的行一级锁依赖于 MVCC（多版本并发控制），这使得读取操作无需等待锁释放，从而提高并发性。

• FOR UPDATE：获取行排他锁，锁住被选中的行以便进行更新操作。
• FOR SHARE：获取行共享锁，锁住被选中的行以防止其他事务的修改。

Oracle

Oracle 也使用 MVCC，并扩展了锁机制以支持更复杂的并发控制。行级锁通常伴随 DML 操作自动获取。

• SELECT … FOR UPDATE：获取行排他锁，用于锁住被选中的行以便进行更新。
• 锁自动获取：在普通的 DML 操作（如 INSERT、UPDATE、DELETE）中，Oracle 会自动获取适当的行级锁。

3. 表级锁（Table-Level Locks）

PostgreSQL

PostgreSQL 提供了多个层次的表级锁，适用于不同的场景：

• LOCK TABLE … IN [锁模式]：显式获取表级锁，如 EXCLUSIVE, ACCESS EXCLUSIVE 等。

Oracle

Oracle 也支持多种表级锁模式，适用于不同的并发控制需求：

• LOCK TABLE … IN [锁模式]：显式获取表级锁，如 SHARE, EXCLUSIVE 等。

4. 死锁检测和处理

PostgreSQL

PostgreSQL 自动检测死锁，并会中止造成死锁的某个事务以解除死锁状态。默认的死锁检测间隔为 1 秒，可以通过 deadlock_timeout 参数调整。

示例：

SET deadlock_timeout = '2s';

Oracle

Oracle 也自动检测死锁，并会中止造成死锁的事务来解除死锁状态。在 Oracle 中，死锁检测是即时进行的，无需额外的配置。

5. 悲观锁与乐观锁

PostgreSQL

PostgreSQL 支持悲观锁（通过显式锁定语句）和乐观锁（通过重试机制），但悲观锁用得较多。

• 悲观锁：通过显式的 LOCK 和 FOR UPDATE 语句实现。
• 乐观锁：通常通过应用层逻辑（如版本号）实现。

Oracle

Oracle 本质上更多地采用悲观锁，但也支持乐观锁。

• 悲观锁：通过显式的 LOCK 和 DML 操作自动获取锁。
• 乐观锁：通过 Oracle's SELECT FOR UPDATE NOWAIT/WAIT 语法和版本号机制实现。

示例对比

行级锁（Row-Level Locks）

PostgreSQL：

BEGIN;

-- 获取行排他锁
SELECT * FROM my_table WHERE id = 1 FOR UPDATE;

-- 执行更新操作
UPDATE my_table SET column1 = 'new_value' WHERE id = 1;

COMMIT;

Oracle：

BEGIN;

-- 获取行排他锁
SELECT * FROM my_table WHERE id = 1 FOR UPDATE;

-- 执行更新操作
UPDATE my_table SET column1 = 'new_value' WHERE id = 1;

COMMIT;

表级锁（Table-Level Locks）

PostgreSQL：

-- 获取表排他锁
LOCK TABLE my_table IN ACCESS EXCLUSIVE MODE;

Oracle：

-- 获取表排他锁
LOCK TABLE my_table IN EXCLUSIVE MODE;

6. 锁监控

PostgreSQL

查看当前锁信息：

SELECT 
    pg_stat_activity.datname,
    pg_locks.pid,
    pg_class.relname,
    pg_locks.transactionid,
    pg_locks.granted,
    pg_locks.mode,
    pg_stat_activity.query as query_snippet,
    age(now(), pg_stat_activity.query_start) as age 
FROM 
    pg_stat_activity, pg_locks LEFT OUTER JOIN pg_class 
ON 
    (pg_locks.relation = pg_class.oid) 
WHERE 
    pg_stat_activity.pid = pg_locks.pid
    AND pg_stat_activity.pid <> pg_backend_pid() 
ORDER BY 
    query_start;

Oracle

查看当前锁信息：

SELECT 
    s.sid, s.serial#, 
    s.username, s.osuser, 
    l.type, l.lmode, l.request, l.ctime, 
    s.program, s.machine, s.status
FROM 
    v$session s, v$lock l
WHERE 
    s.sid = l.sid;

总结

PostgreSQL 和 Oracle 都提供了强大的锁机制来控制并发访问和确保数据的一致性。尽管它们在锁模式和参数设置上有一些不同，但总体上都具备丰富的功能来满足各种应用场景下的并发控制需求。通过合理的配置和使用，可以确保数据库系统的高效稳定运行。