マルチスレッドを使ったOracle デッドロックテスト( VB.NET 2005 )

  ダウンロードおよび概要



※ 最初にビルドを行って下さい



http://lightbox.on.coocan.jp/download/ORACLE_DEAD_LOCK.lzh



Oracle への接続を二つのスレッドから別々に行って、行単位の更新をデッドロックが起きるように
更新順序をコントロールして実行します。
( マルチスレッドプログラミングに必要な手法を使っています )

デッドロックが起きた場合は、ROLLBACK を行い、その結果他方のスレッドでは COMMIT が実行されます。
( Framework の OracleClient の扱いは、lightbox.db に任せています )


以下重要なキーワード
目的 : デッドロックを意図的に発生させる

スレッドの開始方法
スレッドから GUI を操作する
　　　1) invoke を使用する
　　　2) invoke 用に デリゲートを定義する
　　　3) 橋渡し用の GUI を操作するメソッドを作成する
　　　4) スレッド内より、橋渡し用の メソッドを呼ぶ
共通メモリ扱い
　　　メモリを確実に参照する( コンパイラの最適化を避ける )
　　　メモリの排他制御
メモリを使った、処理順序のコントロール



  VB.NET コード



  
Imports System.Threading
Imports lightbox.db
Imports System.Data.OracleClient

Public Class Form1

	Private stopFlgLeft As Integer = 0
	Private stopFlgRight As Integer = 0
	Private deadSequence As Integer = 0
	Private count As Integer = 0

	' ************************************************************
	' 初期処理
	' ************************************************************
	Private Sub Form1_Load(ByVal sender As System.Object, _
	ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load

		Me.Left = 0
		Me.Top = 0

		Me.LboxGrid1.AddColumn("NO", "実行順序")
		Me.LboxGrid1.AddColumn("LEFT", "左側スレッド")
		Me.LboxGrid1.AddColumn("RIGHT", "右側スレッド")

		' 左スレッド開始
		Dim ThreadLeft As New Thread(AddressOf ThreadEntryLeft)
		ThreadLeft.Start()

		' 右スレッド開始
		Dim ThreadRight As New Thread(AddressOf ThreadEntryRight)
		ThreadRight.Start()

	End Sub

	' ************************************************************
	' スレッドの入り口( 左 )
	' ************************************************************
	Private Sub ThreadEntryLeft()

		Dim dbLeft As New DbOracle("night/XE", "ora01", "ora01")

		Dim Bridge As New ProcBridge(AddressOf SetGridData)
		Dim Query As String = Nothing

		If Not dbLeft.Connect() Then
			Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "接続に失敗しました"})
			Return
		End If
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "Oracle に接続しました"})
		Dim tr As OracleTransaction = dbLeft.myCon.BeginTransaction()
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "トランザクションを開始しました"})

		' stopFlgLeft と 0( 右端 ) と比較して 等しい場合は 0 と置き換える
		' つまり、0 の場合は常に 0 を戻して 0 のままである
		' 1 になった時のみループが終了する
		Do While Interlocked.CompareExchange(stopFlgLeft, 0, 0) = 0
			If Interlocked.CompareExchange(deadSequence, 0, 0) = 0 Then
				Query = "update 社員マスタ set 給与 = 給与 + 1 where 社員コード = '0001'"
				dbLeft.ExecuteTransaction(Query, tr)
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "0001 を更新(ロック)"})
				Interlocked.Exchange(deadSequence, 1)
			End If

			Thread.Sleep(1000)

			If Interlocked.CompareExchange(deadSequence, 2, 2) = 2 Then
				Query = "update 社員マスタ set 給与 = 給与 + 1 where 社員コード = '0002'"
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "0002 を更新します(待機)"})
				Dim ret As Integer = dbLeft.ExecuteTransaction(Query, tr)
				If ret = -2 Then
					Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, dbLeft.myError})
					tr.Rollback()
					Exit Do
				Else
					Me.Invoke(Bridge, _
					 New Object() {1, "0002 を更新しました(相手が終了)"})
					Exit Do
				End If
			End If

		Loop

		Try
			tr.Commit()
		Catch ex As Exception
		End Try
		tr.Dispose()
		dbLeft.Close()
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "DB 接続終了"})
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "スレッド 終了"})


	End Sub

	' ************************************************************
	' スレッドの入り口( 右 )
	' ************************************************************
	Private Sub ThreadEntryRight()

		Dim dbRight As New DbOracle("night/XE", "ora01", "ora01")

		Dim Bridge As New ProcBridge(AddressOf SetGridData)
		Dim Query As String = Nothing

		If Not dbRight.Connect() Then
			Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "接続に失敗しました"})
			Return
		End If
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "Oracle に接続しました"})
		Dim tr As OracleTransaction = dbRight.myCon.BeginTransaction()
		dbRight.myCommand.Transaction = tr
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "トランザクションを開始しました"})

		' stopFlgLeft と 0( 右端 ) と比較して 等しい場合は 0 と置き換える
		' つまり、0 の場合は常に 0 を戻して 0 のままである
		' 1 になった時のみループが終了する
		Do While Interlocked.CompareExchange(stopFlgRight, 0, 0) = 0
			If Interlocked.CompareExchange(deadSequence, 1, 1) = 1 Then
				Query = "update 社員マスタ set 給与 = 給与 + 1 where 社員コード = '0002'"
				dbRight.ExecuteTransaction(Query, tr)
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "0002 を更新(ロック)"})
				Interlocked.Exchange(deadSequence, 2)
			End If

			Thread.Sleep(1000)

			If Interlocked.CompareExchange(deadSequence, 2, 2) = 2 Then
				Query = "update 社員マスタ set 給与 = 給与 + 1 where 社員コード = '0001'"
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "0001 を更新します(待機)"})
				Dim ret As Integer = dbRight.ExecuteTransaction(Query, tr)
				If ret = -2 Then
					Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, dbRight.myError})
					tr.Rollback()
					Exit Do
				Else
					Me.Invoke(Bridge, _
					 New Object() {2, "0001 を更新しました(相手が終了)"})
					Exit Do
				End If
			End If
		Loop

		Try
			tr.Commit()
		Catch ex As Exception
		End Try
		tr.Dispose()
		dbRight.Close()
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "DB 接続終了"})
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "スレッド 終了"})

	End Sub

	' ************************************************************
	' 橋渡し用デリゲート
	' ************************************************************
	Delegate Sub ProcBridge(ByVal type As Integer, ByVal str As String)

	' ************************************************************
	' 橋渡し用実体
	' ************************************************************
	Private Sub SetGridData(ByVal type As Integer, ByVal str As String)

		Me.LboxGrid1.AddRow()
		count += 1
		Me.LboxGrid1.SetColumnText("NO", count.ToString())
		If type = 1 Then
			Me.LboxGrid1.SetColumnText("LEFT", str)
		End If
		If type = 2 Then
			Me.LboxGrid1.SetColumnText("RIGHT", str)
		End If

	End Sub

	' ************************************************************
	' 左スレッド終了
	' ************************************************************
	Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, _
	ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click

		Interlocked.Exchange(stopFlgLeft, 1)

	End Sub

	' ************************************************************
	' 右スレッド終了
	' ************************************************************
	Private Sub Button2_Click(ByVal sender As System.Object, _
	ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click

		Interlocked.Exchange(stopFlgRight, 1)

	End Sub
End Class
  



  SELECT でデッドロックが発生するようにするには

左側と右側でそれぞれ実行している UPDATE 文を SELECT 〜 FOR UPDATE に変更します

変更前(左)
  
Query = "update 社員マスタ set 給与 = 給与 + 1 where 社員コード = '0001'"
  

変更後(左)
  
Query = "select * from 社員マスタ where 社員コード = '0001' for update"
  


変更前(右)
  
Query = "update 社員マスタ set 給与 = 給与 + 1 where 社員コード = '0002'"
  

変更後(右)
  
Query = "select * from 社員マスタ where 社員コード = '0002' for update"
  



  ロックによる参照内容の違い

相手側の更新前の値しか参照できない事を確認しています



  
Imports System.Threading
Imports lightbox.db
Imports System.Data.OracleClient

Public Class Form1

	Private stopFlgLeft As Integer = 0
	Private stopFlgRight As Integer = 0
	Private deadSequence As Integer = 0
	Private count As Integer = 0

	' ************************************************************
	' 初期処理
	' ************************************************************
	Private Sub Form1_Load(ByVal sender As System.Object, _
	ByVal e As System.EventArgs) Handles MyBase.Load

		Me.Left = 0
		Me.Top = 0

		Me.LboxGrid1.AddColumn("NO", "実行順序")
		Me.LboxGrid1.AddColumn("LEFT", "左側スレッド")
		Me.LboxGrid1.AddColumn("RIGHT", "右側スレッド")

		' 左スレッド開始
		Dim ThreadLeft As New Thread(AddressOf ThreadEntryLeft)
		ThreadLeft.Start()

		' 右スレッド開始
		Dim ThreadRight As New Thread(AddressOf ThreadEntryRight)
		ThreadRight.Start()

	End Sub

	' ************************************************************
	' スレッドの入り口( 左 )
	' ************************************************************
	Private Sub ThreadEntryLeft()

		Dim dbLeft As New DbOracle("PED0-034/ORCL", "ora_01", "ora_01")

		Dim Bridge As New ProcBridge(AddressOf SetGridData)
		Dim Query As String = Nothing

		If Not dbLeft.Connect() Then
			Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "接続に失敗しました"})
			Return
		End If
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "Oracle に接続しました"})
		Dim tr As OracleTransaction = dbLeft.myCon.BeginTransaction()
		dbLeft.myCommand.Transaction = tr
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "トランザクションを開始しました"})

		' stopFlgLeft と 0( 右端 ) と比較して 等しい場合は 0 と置き換える
		' つまり、0 の場合は常に 0 を戻して 0 のままである
		' 1 になった時のみループが終了する
		Do While Interlocked.CompareExchange(stopFlgLeft, 0, 0) = 0
			If Interlocked.CompareExchange(deadSequence, 0, 0) = 0 Then
				Query = "select * from 社員マスタ where 社員コード = '0001' for update"
				dbLeft.QueryAndRead(Query)
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "0001の給与:" + dbLeft.GetValue("給与")})
				Query = "update 社員マスタ set 給与 = 給与 + 1 where 社員コード = '0001'"
				dbLeft.ExecuteTransaction(Query, tr)
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "0001 を更新(ロック)"})
				Query = "select * from 社員マスタ where 社員コード = '0001'"
				dbLeft.QueryAndRead(Query)
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "0001の給与:" + dbLeft.GetValue("給与")})

				Interlocked.Exchange(deadSequence, 1)
			End If

			Thread.Sleep(1000)

			If Interlocked.CompareExchange(deadSequence, 2, 2) = 2 Then
				Query = "select * from 社員マスタ where 社員コード = '0001'"
				dbLeft.QueryAndRead(Query)
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "0001の給与:" + dbLeft.GetValue("給与")})
				Query = "select * from 社員マスタ where 社員コード = '0002'"
				dbLeft.QueryAndRead(Query)
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "0002の給与:" + dbLeft.GetValue("給与")})

				Query = "update 社員マスタ set 給与 = 給与 + 1 where 社員コード = '0002'"
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "0002 を更新します(待機)"})
				Dim ret As Integer = dbLeft.ExecuteTransaction(Query, tr)
				If ret = -2 Then
					Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, dbLeft.myError})
					tr.Rollback()
					Exit Do
				Else
					Me.Invoke(Bridge, _
					 New Object() {1, "0002 を更新しました(相手が終了)"})
					Exit Do
				End If
			End If

		Loop

		Try
			tr.Commit()
		Catch ex As Exception
		End Try
		tr.Dispose()
		dbLeft.Close()
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "DB 接続終了"})
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {1, "スレッド 終了"})


	End Sub

	' ************************************************************
	' スレッドの入り口( 右 )
	' ************************************************************
	Private Sub ThreadEntryRight()

		Dim dbRight As New DbOracle("PED0-034/ORCL", "ora_01", "ora_01")

		Dim Bridge As New ProcBridge(AddressOf SetGridData)
		Dim Query As String = Nothing

		If Not dbRight.Connect() Then
			Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "接続に失敗しました"})
			Return
		End If
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "Oracle に接続しました"})
		Dim tr As OracleTransaction = dbRight.myCon.BeginTransaction()
		dbRight.myCommand.Transaction = tr
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "トランザクションを開始しました"})

		' stopFlgLeft と 0( 右端 ) と比較して 等しい場合は 0 と置き換える
		' つまり、0 の場合は常に 0 を戻して 0 のままである
		' 1 になった時のみループが終了する
		Do While Interlocked.CompareExchange(stopFlgRight, 0, 0) = 0
			If Interlocked.CompareExchange(deadSequence, 1, 1) = 1 Then
				Query = "select * from 社員マスタ where 社員コード = '0002' for update"
				dbRight.QueryAndRead(Query)
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "0002の給与:" + dbRight.GetValue("給与")})
				Query = "update 社員マスタ set 給与 = 給与 + 1 where 社員コード = '0002'"
				dbRight.ExecuteTransaction(Query, tr)
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "0002 を更新(ロック)"})
				Query = "select * from 社員マスタ where 社員コード = '0002'"
				dbRight.QueryAndRead(Query)
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "0002の給与:" + dbRight.GetValue("給与")})

				Interlocked.Exchange(deadSequence, 2)
			End If

			Thread.Sleep(1000)

			If Interlocked.CompareExchange(deadSequence, 2, 2) = 2 Then
				Query = "select * from 社員マスタ where 社員コード = '0001'"
				dbRight.QueryAndRead(Query)
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "0001の給与:" + dbRight.GetValue("給与")})
				Query = "select * from 社員マスタ where 社員コード = '0002'"
				dbRight.QueryAndRead(Query)
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "0002の給与:" + dbRight.GetValue("給与")})

				Query = "update 社員マスタ set 給与 = 給与 + 1 where 社員コード = '0001'"
				Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "0001 を更新します(待機)"})
				Dim ret As Integer = dbRight.ExecuteTransaction(Query, tr)
				If ret = -2 Then
					Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, dbRight.myError})
					tr.Rollback()
					Exit Do
				Else
					Me.Invoke(Bridge, _
					 New Object() {2, "0001 を更新しました(相手が終了)"})
					Exit Do
				End If
			End If
		Loop

		Try
			tr.Commit()
		Catch ex As Exception
		End Try
		tr.Dispose()
		dbRight.Close()
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "DB 接続終了"})
		Me.Invoke(Bridge, New Object() {2, "スレッド 終了"})

	End Sub

	' ************************************************************
	' 橋渡し用デリゲート
	' ************************************************************
	Delegate Sub ProcBridge(ByVal type As Integer, ByVal str As String)

	' ************************************************************
	' 橋渡し用実体
	' ************************************************************
	Private Sub SetGridData(ByVal type As Integer, ByVal str As String)

		Me.LboxGrid1.AddRow()
		count += 1
		Me.LboxGrid1.SetColumnText("NO", count.ToString())
		If type = 1 Then
			Me.LboxGrid1.SetColumnText("LEFT", str)
		End If
		If type = 2 Then
			Me.LboxGrid1.SetColumnText("RIGHT", str)
		End If

	End Sub

	' ************************************************************
	' 左スレッド終了
	' ************************************************************
	Private Sub Button1_Click(ByVal sender As System.Object, _
	ByVal e As System.EventArgs) Handles Button1.Click

		Interlocked.Exchange(stopFlgLeft, 1)

	End Sub

	' ************************************************************
	' 右スレッド終了
	' ************************************************************
	Private Sub Button2_Click(ByVal sender As System.Object, _
	ByVal e As System.EventArgs) Handles Button2.Click

		Interlocked.Exchange(stopFlgRight, 1)

	End Sub
End Class
  









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