latch和lock的區別

latch是oracle提供的輕量級鎖資源，用於快速，短時間的鎖定資源，防止多個併發程序同時修改訪問某個共享資源，他只工作在記憶體中，我們可以不大準確的說，記憶體中資源的鎖叫latch，資料庫物件(表，索引等)的鎖叫lock。

本文向各位闡述oracle的latch機制，latch，用金山詞霸翻譯是門插栓，閉鎖，專業術語叫鎖存器，我開始接觸時就不大明白為什麼不寫lock，不都是鎖嗎?只是翻譯不同而以?研究過後才知道兩者有很大的區別。

latch是oracle提供的輕量級鎖資源，他用於快速，短時間的鎖定資源，防止多個併發程序同時修改訪問某個共享資源，他只工作在記憶體中，我們可以不大準確的說，記憶體中資源的鎖叫latch，資料庫物件(表，索引等)的鎖叫lock。比如資料快取中的某個塊要被讀取，我們會獲得這個塊的latch，這個過程叫做pin，另外乙個程序恰好要修改這個塊，他也要pin這個塊，此時他必須等待，當前乙個程序釋放latch後才能pin住，然後修改，如果多個程序同時請求的話，他們之間將出現競爭，沒有乙個入隊機制，一旦前面程序釋放所定，後面的程序就蜂擁而上，沒有先來後到的概念，這個和lock是有本質區別的，這一切都發生的非常快，因為latch的特點是快而短暫，當然這個只是大致過程，細節部分在後面討論

先來看下latch和lock的區別，

1. latch是對記憶體資料結構提供互斥訪問的一種機制，而lock是以不同的模式來套取共享資源物件，各個模式間存在著相容或排斥，從這點看出，latch的訪問，包括查詢也是互斥的，任何時候，只能有乙個程序能pin住記憶體的某一塊，幸好這個過程是相當的短暫，否則系統效能將沒的保障，現在從9i開始，允許多個程序同時查詢相同的記憶體塊，但效能並沒有想象中的好。

2. latch只作用於記憶體中，他只能被當前例項訪問，而l ock作用於資料庫物件，在rac體系中例項間允許lock檢測與訪問

3. latch是瞬間的占用，釋放，lock的釋放需要等到事務正確的結束，他占用的時間長短由事務大小決定

4. latch是非入隊的，而lock是入隊的

5. latch不存在死鎖，而lock中存在(死鎖在oracle中是非常少見的)

看看下面這個例子，你會感覺到latch的存在

sql> create table mytest as select object_name from user_objects where rownum <= 4;

table created

sql> set timing on

sql>

declare lv_name varchar2(25) := '';

begin

for i in 1..100000 loop

select object_name into lv_name from mytest where rownum = 1;

end loop;

end;

/ pl/sql procedure successfully completed

executed in 3.359 seconds

這個程序不斷的訪問表上的同乙個資料塊，他先會物理讀取資料塊到資料緩衝區，然後在記憶體中不斷的獲取這個塊的latch，現在只有單個程序，執行的還好，10萬次用了3秒多，但當我拉出4個視窗同時併發的執行這個語句時，問題就出現了，多個程序pin同乙個資料塊，每個大概花了15秒，並且看到他們乙個乙個的結束，到最後只剩乙個時一閃就過去了，因為沒人和他搶了，這個實驗展現了latch競爭的現象，對於9i提出的查詢可以共享latch在此我表示了質疑。

現在來看看程序獲取latch的詳細過程，任何時候，只有乙個程序可以訪問記憶體中的某乙個塊(9i提出的latch共享我不想考慮)，如果程序因為別的程序正占用塊而無法獲得latch時，他會對cpu進行一次spin(旋轉)，時間非常的短暫，spin過後繼續獲取，不成功仍然spin，直到spin次數到達閥值限制(這個由隱含引數_spin_count指定)，此時程序會停止spin,進行短期的休眠，休眠過後會繼續剛才的動作，直到獲取塊上的latch為止。程序休眠的時間也是存在演算法的，他會隨著spin次數而遞增，以釐秒為單位，如1，1，2，2，4，4，8，8，。。。休眠的閥值限制由隱含引數_max_exponential_sleep控制，預設是2秒，如果當前程序已經占用了別的latch，則他的休眠時間不會太長(過長會引起別的程序的latch等待)，此時的休眠最大時間有隱含引數_max_sleep_holding_latch決定，預設是4釐秒。這種時間限制的休眠又稱為短期等待，另外一種情況是長期等待鎖存器(latch wait posting)，此時等待程序請求latch不成功，進入休眠，他會向鎖存器等待鍊錶(latch wait list)壓入一條訊號，表示獲取latch的請求，當占用程序釋放latch時會檢查latch wait list，向請求的程序傳遞乙個訊號，啟用休眠的程序。latch wait list是在sga區維護的乙個程序列表，他也需要latch來保證其正常執行，預設情況下share pool latch和library cache latch是採用這個機制，如果將隱含引數_latch_wait_posting設定為2，則所有latch都採用這種等待方式，使用這種方式能夠比較精確的喚醒某個等待的程序，但維護latch wait list需要系統資源，並且對latch wait list上latch的競爭也可能出現瓶頸。

如果乙個程序請求，旋轉，休眠latch用了很長時間，他會通知pmon程序，檢視latch的占用程序是否已經意外終止或死亡，如果是則pmon會清除釋放占用的latch資源。

現在大家可以明白，對latch獲取的流程了，請求-spin-休眠-請求-spin-休眠。。。占用，這裡有人會問為什麼要spin，為什麼不直接休眠等待?這裡要明白休眠意味著什麼，他意味著暫時的放棄cpu，進行上下文切換(context switch)，這樣cpu要儲存當前程序執行時的一些狀態資訊，比如堆疊，訊號量等資料結構，然後引入後續程序的狀態資訊，處理完後再切換回原來的程序狀態，這個過程如果頻繁的發生在乙個高事務，高併發程序的處理系統裡面，將是個很昂貴的資源消耗，所以他選擇了spin，讓程序繼續占有cpu，執行一些空指令，之後繼續請求，繼續spin，直到達到_spin_count值，這時會放棄cpu，進行短暫的休眠，再繼續剛才的動作，oracle軟體就是這麼設計的，世界大師們的傑作，自然有他的道理，我就不在這上面再費文字了。

系統發生關於latch的等待是沒發避免的，因為這是oracle的運作機制，當你看到很高的latch get時並不意味著你的系統需要調整，有時候很高的get值背後只有很短的等待時間，我們調整的物件應該以消耗的時間來圈定，而不是看到乙個很高的獲取次數值，當然，獲取值異常的高出別的等待時間幾十萬倍時我們還是要關心的，oracle關於latch的等待非常繁多，主要的包括share pool,library cache,cache buffer chains,buffer busy wait，每乙個的調整幾乎都可以寫幾頁紙，以後慢慢完成吧。

latch和lock的區別

latch和DFF的區別和聯絡

synchronized和Lock的區別

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