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讲座日期: 本周六下午1点30分 抢座
讲座地点: 北大青鸟马甸校区
主讲老师: 王老师 金牌讲师
讲座主题: 网络安全
讲座内容: 检测、防御、黑客信息,如何过滤不安全的网站,如何防御黑客的进攻。
订座电话: 010-82011432/33
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Java程序中解决数据库超时与死锁




简介

  每个使用关系型数据库的程序都可能遇到数据死锁或不可用的情况,而这些情况需要在代码中编程来解决;本文主要介绍与数据库事务死锁等情况相关的重试逻辑概念,此外,还会探讨如何避免死锁等问题,文章以DB2(版本9)与Java为例进行讲解。

  什么是数据库锁定与死锁

  锁定(Locking)发生在当一个事务获得对某一资源的“锁”时,这时,其他的事务就不能更改这个资源了,这种机制的存在是为了保证数据一致性;在设计与数据库交互的程序时,必须处理锁与资源不可用的情况。锁定是个比较复杂的概念,仔细说起来可能又需要一大篇,所以在本文中,只把锁定看作是一个临时事件,这意味着如果一个资源被锁定,它总会在以后某个时间被释放。而死锁发生在当多个进程访问同一数据库时,其中每个进程拥有的锁都是其他进程所需的,由此造成每个进程都无法继续下去。

  如何避免锁

  我们可利用事务型数据库中的隔离级别机制来避免锁的创建,正确地使用隔离级别可使程序处理更多的并发事件(如允许多个用户访问数据),还能预防像丢失修改(Lost Update)、读“脏”数据(Dirty Read)、不可重复读(Nonrepeatable Read)及“虚”(Phantom)等问题。

  隔离级别 问题现象

      

  表1:DB2的隔离级别与其对应的问题现象

  在只读模式中,就可以防止锁定发生,而不用那些未提交只读隔离级别的含糊语句。一条SQL语句当使用了下列命令之一时,就应该考虑只读模式了:

  1、JOIN

  2、SELECT DISTINCT

  3、GROUP BY

  4、ORDER BY

  5、UNION

  6、UNION ALL

  7、SELECT

  8、FOR FETCH ONLY (FOR READ ONLY)

  9、SELECT FROM

  如果包含上述任一命令,可以说你的SQL语句有歧义性,因此,锁可能就是造成其中资源问题的源头。

  另外,以下是一些可降低锁数目的建议:

  1、 将CURRENTDATA设为NO。这条命令告诉DB2模糊光标为只读。

  2、 在适当的时候,尽可能使用User Uncommitted Read(用户未提交的读)。

  3、 尽可能关闭所有光标。

  4、 有一个正确的提交策略。确保程序不再使用资源时就立即释放它。

  如何处理死锁与超时

  在程序中使用重试逻辑,可处理以下三种SQL错误代码:

  1、 904:返回这个代码表示一条SQL语句是因为已达到资源限度而结束的。程序中可提交或回滚更改,并执行重试逻辑。

  2、 911:程序收到这个SQL代码,表示因为没有为锁列表分配足够的内存,现在已达到数据库的最大锁数目。

  3、 912:程序收到这个SQL代码,表示死锁或超时,依照904中的方法来解决。

  以下是一段Java代码,其捕捉返回的-911、-912、-904代码,并进行重试:

         for (int i = 0; i < MAX_RETRY_ATTEMPTS; i++) { 
  //以下代码模拟一次事务

  try {

  stmt = conn.createStatement();

  System.out.println("Transaction started...");

  stmt.executeUpdate("UPDATE 1..."); //SQL语句1

  stmt.executeUpdate("UPDATE 2..."); // SQL语句2

  stmt.executeUpdate("UPDATE 3..."); // SQL语句3

  stmt.executeUpdate("UPDATE 3..."); // SQL语句4

  //提交所有更改

  conn.commit();

  System.out.println("事务已完成。");

  //确保只运行了一次。

  i = MAX_RETRY_ATTEMPTS;

  } catch (SQLException e) {

  /**

  *如果返回的SQL代码为-911,回滚会自动完成,程序回滚至前一次的提交状态。

  *程序将进行重试。

  */

  if (-911 == e.getErrorCode()) {

  //等待RETRY_WAIT_TIME

  try {

  Thread.sleep(RETRY_WAIT_TIME);

  } catch (InterruptedException e1) {

  //即使休眠被打断,但仍要重试。

  System.out.println("休眠被打断。");

  }

  }

  /**

  *如果返回的SQL代码为-912,表示死锁及超时。

  *如果是-904,代表已达到资源限度。

  *在这种情况下,程序将回滚并进行重试。

  */

  else if (-912 == e.getErrorCode() || -904 == e.getErrorCode()) {

  try {

  //需要回滚

  conn.rollback();

  } catch (SQLException e1) {

  System.out.println("无法回滚。"; color:black’> + e);

  }

  try {

  //等待RETRY_WAIT_TIME

  Thread.sleep(RETRY_WAIT_TIME);

  } catch (InterruptedException e1) {

  //即使休眠被打断,但仍要重试。

  System.out.println("休眠被打断。" + e1);

  }

  } else {

  //如果是其他错误,就不进行重试。

  i = MAX_RETRY_ATTEMPTS;

  System.out.println("有错误发生,错误代码:"

  + e.getErrorCode() + " SQL状态:"

  + e.getSQLState() + "其他信息:" + e.getMessage());

  }
 
  从上面也可看到,程序对死锁、超时、最大锁数目将会进行MAX_RETRY_ATTEMPTS次重试;其次,当“最大锁数目”的情况发生时 (-911),程序不必手工进行回滚,因为此时的回滚是自动完成的;最后,无论何时返回-911、-904、-912代码,程序应在下次重试前等待 RETRY_WAIT_TIME一段时间。

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