串行化 概述
串行化 - 数据库系统本身是一个多用户并发处理系统，在同一个时间点上，可能会有多个用户同时操作数据库, 多个用户同时在相同的物理位置上写数据时，不能发生互相覆盖的情况,这叫做串行化，串行化会降低系统的并发性，但这对于保护数据结构不被破坏来说则是必需的。在Oracle数据库中，通过闩锁（latch）和锁定（lock）来解决这两个问题。
闩锁和锁定既有相同点又有不同点。相同点在于它们都是用于实现串行化的资源。而不同点则在于闩锁（Latch）是一个低级别、轻量级的锁，获得和释放的速度很快，以类似于信号灯的方式实现。而锁定（Lock）则可能持续的时间很长，通过使用队列，按照先进先出的方式实现。也可以简单地理解为闩锁是微观领域的，而锁定则是宏观领域的。
注意 ：latch是用于保护SGA区中共享数据结构的一种串行化锁定机制。它不仅仅用于buffer cache, 还用于shared pool以及log buffer等。
闩锁（latch）概述
Oracle数据库使用闩锁（latch）来管理SGA内存的分配和释放.Latch是用于保护SGA区中共享数据结构的一种串行化锁定机制。Latch的实现是与操作系统相关的，尤其和一个进程是否需要等待一个latch、需要等待多长时间有关。
Latch是一种能够极快地被获取和释放的锁，它通常用于保护描述buffer cache中block的数据结构。与每个latch相联系的还有一个清除过程，当持有latch的进程成为死进程时，该清除过程就会被调用。Latch还具有相关级别，用于防止死锁，一旦一个进程在某个级别上得到一个latch，它就不可能再获得等同或低于该级别的latch。
Latch 不会造成阻塞，只会导致等待。 阻塞是一种系统设计上的问题，等待是一种系统资源争用的问题。
SPIN与休眠
SPIN
在performance tuning的sg上tuning contention章里看到的，原文是这样的：Latch behavior differs on single and multiple CPU servers. On a single CPU server, a process requesting an in-use latch will release the CPU and sleep before trying the latch again. On multiple CPU servers, a process requesting an in-use latch will “spin” on the CPU a specific number of times before releasing the CPU and trying again. The number of spins the process will use is OS specific.
spin 就是一个进程独占cpu time，直到运行的结束。这个期间其他进程不能获得这个cpu的运行时间。对于单CPU来说没有spin概念。
比如数据缓存中的某个块要被读取，我们会获得这个块的 latch，这个过程叫做spin，另外一个进程恰好要修改这个块，他也要spin这个块，此时他必须等待，当前一个进程释放latch后才能spin住，然后修改，如果多个进程同时请求的话，他们之间将出现竞争，没有一个入队机制，一旦前面进程释放所定，后面的进程就蜂拥而上，没有先来后到的概念，并且这一切都发生的非常快，因为Latch的特点是快而短暂。
休眠
休眠意味着暂时的放弃CPU，进行上下文切换(context switch)，这样CPU要保存当前进程运行时的一些状态信息，比如堆栈，信号量等数据结构，然后引入后续进程的状态信息，处理完后再切换回原来的进程状态，这个过程如果频繁的发生在一个高事务，高并发进程的处理系统里面，将是个很昂贵的资源消耗，所以Oracle选择了spin，让进程继续占有CPU，运行一些空指令，之后继续请求，继续spin，直到达到_spin_count值，这时会放弃CPU，进行短暂的休眠，再继续刚才的动作。初始状态下，一个进程会睡眠0.01秒。然后醒过来，并再次尝试获得latch。 进程一旦进入睡眠状态，则会抛出一个对应的等待事件，并记录在视图v$session_wait里，说明当前该进程正在等待的latch的类型等信息。
Latch的种类
愿意等待(Willing-To-Wait)
大部分的latch都属于这种类型(Willing-To-Wait)。这种类型的latch都是通过Test-And-Set的方式来实现的。
任何时候，只有一个进程可以访问内存中的某一个数据块，如果进程因为别的进程正占用块而无法获得Latch时，他会对CPU进行一次spin(旋转)，时间非常的短暂，spin过后继续获取，不成功仍然spin，直到spin次数到达阀值限制(这个由隐含参数_spin_count指定)，此时进程会停止spin,进行短期的休眠，休眠过后会继续刚才的动作，直到获取块上的Latch为止。进程休眠的时间也是存在算法的，他会随着spin次数而递增，以厘秒为单位，如1，1，2，2，4，4，8，8，。。。休眠的阀值限制由隐含参数_max_exponential_sleep控制，默认是2秒，如果当前进程已经占用了别的Latch，则他的休眠时间不会太长(过长会引起别的进程的Latch等待)，此时的休眠最大时间有隐含参数_max_sleep_holding_latch决定，默认是4厘秒。这种时间限制的休眠又称为短期等待。
另外一种情况是长期等待锁存器(Latch Wait Posting)，此时等待进程请求Latch不成功，进入休眠，他会向锁存器等待链表(Latch Wait List)压入一条信号，表示获取Latch的请求，当占用进程释放Latch时会检查Latch Wait List，向请求的进程传递一个信号，激活休眠的进程。Latch Wait List是在SGA区维护的一个进程列表，他也需要Latch来保证其正常运行，默认情况下share pool latch和library cache latch是采用这个机制。
如果将隐含参数_latch_wait_posting设置为2，