导读：
Latch是Oracle数据库中一个非常重要的轻量级内存锁，它是一个复杂且非常重要的概念，涉及到操作系统、Oracle内存结构、工作原因以及性能优化等多个方面的知识，这里以读书笔记的形式，通过一个知识系列，来全面学习Latch的工作原理。
本文是第一部分，介绍Latch基础知识：
什么是Latch：
Latch是Oracle提供的轻量级锁资源，被称为锁存器。它用于快速、短时间的锁定资源，防止多个并发进程同时修改访问某个共享资源。
Latch组成：
它由三部分组成：PID(process id)、memory address、length
Latch的类型：
Latch有三种类型：parent、child、solitary。
parent和solitary是固定在oracle内核代码中的，child latch是在instance启动时创建的。
v$latch_parent和v$latch_children视图包含了parent和child latch的信息；
v$latch包含了solitary latch的信息同时包含了前两者的信息
Latch锁对象：
Latch只工作在内存当中，主要锁定两种对象：内核代码、内存数据。锁定内核代码是指任何内核代码在执行前必须获取latch，执行完后释放latch。其目的是确保内核代码序列执行。
锁定内核数据是指进程在读取、修改内存中的数据块之前必须先将之Latch，然后再进行相关操作，最后释放Latch。如果Database buffer cache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pin。如果，另外一个进程恰好要修改这个块，它也要pin这个块。此时他必须等待当前一个进程释放latch后才能pin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。对内核数据加锁主要目的是防止因缓存区崩溃导致的物理块的坏块。
Latch获取锁的方式：
latch通常通过两种方式来获取:immediate和willing to wait。当进程以immeidate方式请求latch失败时,控制权将会转到进程并产生一次immediate miss;
当进程以willing to wait方式请求latch时将以”spinning and sleeping”的循环方式重复请求获取latch，spin一次如果仍然不能得到latch则sleep一定间隔(间隔时间成指数级增长)直至获得latch或达到spin_count次数(此时产生一次miss)。
操作系统锁：
对于操作系统来说，可以划分为三种Lock，我们称之为OS Lock。
spinlock：它是最轻量级的lock，当获取不到时，发生自旋，不用发生上下文切换。
mutex：它是互斥量。当获取不到时，将发生上下文切换。好处是，不会使CPU发生空转。但是如果频繁的切换严重消耗资源。
semaphores：它是信号量。与mutex类似，当获取不到时，发生上下文转换。
但是与mutex的区别是，mutex互斥量，同一时间只能被一个进程获取，而信号量，可以同时好几个进程获取。
Latch：
spinlock是最轻量级的操作系统锁，而oracle的latch是封装在系统的spinlock之上。因此，使用Latch是相当快捷的实现方式。
Mutex：
在11g中，oracle引入了更轻量级的mutex，以取代某些latch。但spin才是最轻量的啊，不用发生上下文转换，mutex要上下文转换的，怎么可能比spin轻量？oracle引入的mutex不是上面所说的OS mutex！而是同样构建于spin之上KGX mutex。
