我們都知道Latch是Oracle用來在內存中做串行控制的機構，從10g R2開始，Oracle引入了一個新的技術-Mutex。Mutex並不是Oracle的發明，而是系統提供的一個底層調用，Oracle只是利用它實現串行控制的功能，並替換部分Latch。
Mutex中有兩個變量：分別是Holider identifer和Reference count，Holider identifer記錄持有mutex的SID，而Reference count是一個計數，記錄了當前正在以share方式訪問mutex的數量，每當session以share方式持有mutex時，計數會加1，而釋放時會減1。如果Reference count大於零，則表示該內存結構正在被Oracle pin住。
我們看一段僞代碼，演示mutex的申請過程：
Function Mutex_get(mutex_name)
{
if mutex.holder:=SID
case mode:
'exclusive':
if mutex.ref_count=0
return TRUE
else
mutex.holder.clear;
reture FALSE
end if
'share':
mutex.ref_count++
mutex.holder.clear
return TRUE
end case
else
reture FALSE
end if
}
Mutex是如何實現串行控制的，實際上它是利用了操作系統的一個原子操作CAS(compare-and-swap)實現的。我們看到函數的開始處：mutex.holder:=SID，將SID賦值給mutex的Holider Identifer，這裏就是一個原子的CAS操作，首先比較mutex.holder是否爲空，如果不爲空則賦值session的SID。CAS操作由OS來保證其原子性，在同一時刻這個操所是串行的。如果這個賦值操作失敗，整個申請過程失敗。賦值成功後，如果是share方式，則mutex.ref_count加1，並清空mutex.holder，如果是exclusive方式，需要判斷mutex.ref_count是否爲零（是否被pin住），如果大於0，則失敗，並清空mutex.holder，如果等於0，則成功，這時不清空mutex.holder，保持當前session對mutex的exclusive佔用，直到釋放爲止。
Mutex相比latch帶來了以下的好處：
1.更少的資源消耗，mutex與latch不同，它不是獨立存在的，而是在每個內存結構中，並隨着內存結構創建和釋放，mutex同時也被創建和釋放。mutex暫用的空間比latch小很多，創建和釋放消耗更少的資源。
2.有效降低競爭，因爲mutex是每個內存結構中的一部分，這樣意味着mutex的數量可以有很多，而不同於latch，一個latch需要管理很多個內存結構，當你訪問同一latch管理的不同內存結構時，也會發生競爭，而mutex則不會。另外，因爲latch的數量有限，很多時候latch本身的競爭會很厲害，之前，我們只能增加latch數量或者減少latch持有的時間，而現在，mutex是一個更好的選擇。
3.更快的pin，當block被訪問時，它必須被pin在buffer cache中，當一個cursor執行時，它也必須被pin在library cache中，如果大量併發頻繁執行同一個cursor，library cache pin會耗費大量的CPU資源。而mutex使用reference count來解決併發訪問的問題，只要它大於零，就表示它已經被pin在了內存中，不能被交換出去。而且mutex.ref_count++這個操所是非常快的，只佔用非常少的資源。
Mutex申請的過程和latch類似，同樣需要spin和sleep，不同的是Oracle硬編碼了mutex spin的次數爲255次（Latch spin的次數默認爲2000，由隱含參數_spin_count控制）。latch sleep會隨着等待次數的逐步增加，每次sleep的時間也會逐步增加。而mutex sleep則比較特別，它有三個選項，分別是yield CPU，sleep或者block other process，允許開發人員來決定採用哪種選項。
由於在某些RISC的操作系統中（HP-UNIX），由於系統不支持CAS操作，Oracle通過創建一個latch pool來模擬了CAS操作，被稱爲KGX latch，如果你發現系統中存在這種latch競爭，說明操作系統不支持CAS操作，可以通過_kks_use_mutex_pin關閉mutex。
mutex主要使用在library cache中，用來取代原來的library cache pin和library cache lock，關於library cache中鎖的實現機制，我會在另外一篇文章中說明。