Oracle位图索引引发的阻塞与死锁

转载自：http://blog.itpub.net/12330444/viewspace-619631/

前面我介绍了itl引发的阻塞与死锁，这里有必要再介绍一下位图索引引发的阻塞与死锁，因为这个也是不同于普通死锁的一种死锁方式，在有位图索引存在的表上面，其实很容易就引发阻塞与死锁。这个阻塞不是发生在表上面，而是发生在索引上。因为位图索引锁定的范围远远比普通的b-tree索引锁定的范围大。

假定，一个表，上面有标志字段(flags)，分别是（0、1），而我们在这个flag字段上创建了一个位图索引，那么，现在我们执行如下的语句：

Piner@10gR2>update test set flags = 1 where id = 1;

假定id=1的的值原来是0，现在要更新成1，那么，这个语句在位图索引中，将锁住id=1那个记录所在的整个索引块中的flag=0与1的值，如果这个索引块中有很多记录，这个阻塞将是很严重的。另外注意，如果操作的dml不涉及到索引，则是不会被阻塞的。所以，在oltp环境中，如果一个表更新比较频繁，千万不要使用位图索引，如果数据仓库环境中，使用了位图索引，也最好在加载数据的时候将其删除，等数据加载完成以后重新创建。

我们看一个具体的例子

Piner@10gR2>select * from test;

        ID       FLAG
---------- ----------
         1          1
         2          1
         3          1
         4          1
         5          1
         6          0
         7          0
         8          0
         9          0
        10          0
10 rows selected.

我们在上面创建一个位图索引

Piner@10gR2>create bitmap index ind_test on test(flag);
Index created.

然后更新其中的一条记录，仅仅是一条记录

Piner@10gR2>update test set flag = 0 where id=1;
1 row updated.

这个时候，其实整个位图都被锁定了（因为这些记录都在一个索引块中），我们看如下的例子，在另外的会话中，执行如下的语句可以发现：

Piner@10gR2>update test set flag = flag where id=6;
1 row updated.   

Piner@10gR2>update test set flag = 1 where id=6;             --blocked

可以发现第二个语句被阻塞
其实也就是说，如果不涉及到更新索引（因为第一次中，修改id=6的记录，flag值没有发生变化），那么就不会有阻塞的。当然，如果不是更新flag字段，而是其它字段，也不会有阻塞的，一旦涉及到修改flag的值，阻塞就发生了。
以上是是把0更新成1阻塞，那么把1更新成0同样阻塞

Piner@10gR2>update test set flag = flag where id=2;
1 row updated.

Piner@10gR2>update test set flag = 0 where id=2;     --blocked

同样被阻塞
我们看看这个时候的等待原因，可以发现等待在TX锁上面

select EVENT from v$session_wait where sid=153 EVENT ----------------------------- enq: TX - row lock contention

理解了阻塞的原因，那么我们应当就很好理解位图死锁的原因了，数据行死锁差不多，2个进程互相锁住了资源，不同的是，行死锁抢的是同一样的数据，如同一行数据，位图索引死锁抢的是位图值，可以是不同的行。

接上面的表数据，我们模拟一个死锁，在会话1中执行如下命令
会话1

Piner@10gR2>update test set flag = 2 where id=1;
1 row updated.

以上命令一旦发出，位图索引中锁住了所有flag=1（原值）以及flag=2（新值）的记录。
在会话2

Piner@10gR2>update test set flag = 3 where id=6;
1 row updated.

这个命令锁住了所有flag=0（原值）以及flag=3（新值）的记录。
再回会话1，我们更新id=7的记录，注意，以上的操作记录都不相同。

Piner@10gR2>update test set flag = 2 where id=7;      --blocked

结果是阻塞了，会话1等待会话2释放位图索引的锁定资源。
那么，我们在会话2中，再更新一条记录

Piner@10gR2>update test set flag = 3 where id=2;      --blocked

虽然该记录与以上任何记录都不一样，也被阻塞了，等待会话1释放资源，到这里，死锁就形成了，马上可以看到，报了一个错在会话1上：

Piner@10gR2>update test set flag = 2 where id=7;
update test set flag = 2 where id=7
       *
ERROR at line 1:
ORA-00060: deadlock detected while waiting for resource

我们看跟踪文件，发现这里锁定的是索引，因为object_id=13009的对象就是是位图索引

Deadlock graph:
———Blocker(s)——– ———Waiter(s)———
Resource Name process session holds waits process session holds waits
TX-00050027-00001599 16 148 X 19 160 S
TX-00070014-00001579 19 160 X 16 148 S
session 148: DID 0001-0010-00000032 session 160: DID 0001-0013-00000004
session 160: DID 0001-0013-00000004 session 148: DID 0001-0010-00000032
Rows waited on:
Session 160: obj - rowid = 000032D1 - AAADLRAAAAAAAAAAAA
(dictionary objn - 13009,file - 0,block - 0,slot - 0)
Session 148: obj - rowid = 000032D1 - AAADLRAAAAAAAAAAAA
(dictionary objn - 13009,slot - 0)

第2楼 logzgh 于2007-05-23 16:21:55 Says:
“假定id=1的的值原来是0，现在要更新成1，那么，这个语句在位图索引中，锁住所有的flag为0以及flag为1的数据，这个是比较恐怖的。更新一行数据相当于锁定了整个索引”
你这里的说法不太正确。
事实上是锁定了id=1那条记录所在的索引块上所包含的所有记录。对大表来讲，一个索引块并不会包含所有的记录，所以不是整个索引。

第3楼 piner 于2007-05-23 19:33:04 Says:
“假定id=1的的值原来是0，现在要更新成1，那么，这个语句在位图索引中，锁住所有的flag为0以及flag为1的数据，这个是比较恐怖的。更新一行数据相当于锁定了整个索引”
你这里的说法不太正确。事实上是锁定了id=1那条记录所在的索引块上所包含的所有记录。对大表来讲，一个索引块并不会包含所有的记录，所以不是整个索引。
谢谢指正。。。这里我我有时间再实验一下。

第4楼 piner 于2007-05-23 20:16:03 Says:
现在发现，你的说法也不正确，你说锁住id=1的那个索引块，其实，我这里这么少的记录，应当就是一个索引块。
但是，下面的实验可以发现，set flag=2与flag=3是互相不等待的，也就是没有锁等待，按照你的说法，除非只是锁定了这个记录所在的索引块的flag = 新值 与 原值 的所有记录。
现在，我先这么改了，是否正确，我还要验证。

第5楼 piner 于2007-05-23 20:55:44 Says:
具体位图索引的内部，可以参考
http://www.itpub.net/showthread.php?threadid=743939 其实，锁定范围也可能不仅仅是一个索引块，9i与10g的变化也是比较大的，我们现在只要知道，锁定的范围比较大，不适合频繁修改的oltp即可。

（编辑：李大同）

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