rc mysql common_RR与RC隔离级别下MySQL不同的加锁解锁方式

作者韩杰·沃趣科技MySQL数据库工程师

出品沃趣科技

| RC与RR隔离级别下MySQL不同的加锁解锁方式

MySQL5.7.21

数据准备

root@localhost : pxs 05:26:27> show create table dots\G

*************************** 1. row ***************************

Table: dots

Create Table: CREATE TABLE `dots` (

`id` int(11) NOT NULL,

`color` varchar(20) COLLATE utf8_bin NOT NULL,

PRIMARY KEY (`id`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_bin

1 row in set (0.00 sec)

root@localhost : pxs 05:27:34> select * from dots;

+----+-------+

| id | color |

+----+-------+

| 1 | black |

| 2 | white |

| 3 | black |

| 4 | white |

+----+-------+

4 rows in set (0.00 sec)

root@localhost : pxs 01:57:02> show variables like 'innodb_locks_unsafe_for_binlog';

+--------------------------------+-------+

| Variable_name | Value |

+--------------------------------+-------+

| innodb_locks_unsafe_for_binlog | OFF |

+--------------------------------+-------+

1 row in set (0.00 sec)

1.RC隔离级别

确认隔离级别

root@localhost : pxs 05:27:35> show variables like '%iso%';

+-----------------------+----------------+

| Variable_name | Value |

+-----------------------+----------------+

| transaction_isolation | READ-COMMITTED |

| tx_isolation | READ-COMMITTED |

+-----------------------+----------------+

2 rows in set (0.01 sec)

同时开启两个会话，按下图的流程开始操作。

2.RR隔离级别

确认隔离级别

root@localhost : pxs 05:24:41> show variables like '%iso%';

+-----------------------+-----------------+

| Variable_name | Value |

+-----------------------+-----------------+

| transaction_isolation | REPEATABLE-READ |

| tx_isolation | REPEATABLE-READ |

+-----------------------+-----------------+

2 rows in set (0.01 sec)

同时开启两个会话，按下图的流程开始操作。

3.半一致读semi-consistent read

3.1 半一致读发生条件

RC隔离级别

RR隔离级别，且innodb_locks_unsafe_for_binlog=true

3.2 innodb_locks_unsafe_for_binlog

innodb_locks_unsafe_for_binlog默认为off。

如果设置为1，会禁用gap锁，但对于外键冲突检测(foreign-key constraint checking)或者重复键检测(duplicate-key checking)还是会用到gap锁。

启用innodb_locks_unsafe_for_binlog产生的影响等同于将隔离级别设置为RC，不同之处是：

1)innodb_locks_unsafe_for_binlog是全局参数，影响所有session；但隔离级别可以是全局也可以是会话级别。

2)innodb_locks_unsafe_for_binlog只能在数据库启动的时候设置；但隔离级别可以随时更改。

基于上述原因，RC相比于innodb_locks_unsafe_for_binlog会更好更灵活。

启用innodb_locks_unsafe_for_binlog还有以下作用：

对于update或者delete语句，InnoDB只会持有匹配条件的记录的锁。在MySQL Server过滤where条件，发现不满足后，会把不满足条件的记录释放锁。这可以大幅降低死锁发生的概率。

简单来说，semi-consistent read是read committed与consistent read两者的结合。一个update语句，如果读到一行已经加锁的记录，此时InnoDB返回记录最近提交的版本，由MySQL上层判断此版本是否满足update的where条件。若满足(需要更新)，则MySQL会重新发起一次读操作，此时会读取行的最新版本(并加锁)。

来看下面这个例子：

CREATE TABLE t (a INT NOT NULL, b INT) ENGINE = InnoDB;

INSERT INTO t VALUES (1,2),(2,3),(3,2),(4,3),(5,2);

COMMIT;

这个例子中，表上没有索引，所以对于记录锁会用到隐藏主键。

假设某个client开启了一个update：

SET autocommit = 0;

UPDATE t SET b = 5 WHERE b = 3;

假设另一个client紧接着也开启一个update：

SET autocommit = 0;

UPDATE t SET b = 4 WHERE b = 2;

每当InnoDB发起update，会先对每一行记录加上排它锁，然后再决定记录是否满足条件。如果不匹配，则innodb_locks_unsafe_for_binlog开启，InnoDB就会把记录上的锁释放掉。否则，InnoDB会一直持有锁直到事务结束。具体如下：

如果innodb_locks_unsafe_for_binlog没有开启，第一个update会一直持有x锁

x-lock(1,2); retain x-lock

x-lock(2,3); update(2,3) to (2,5); retain x-lock

x-lock(3,2); retain x-lock

x-lock(4,3); update(4,3) to (4,5); retain x-lock

x-lock(5,2); retain x-lock

第二个update会阻塞住直到第一个update提交或者回滚

x-lock(1,2); block and wait for first UPDATE to commit or roll back

如果innodb_locks_unsafe_for_binlog开启，第一个update先持有x锁，然后会释放不匹配的记录上面的x锁

x-lock(1,2); unlock(1,2)

x-lock(2,3); update(2,3) to (2,5); retain x-lock

x-lock(3,2); unlock(3,2)

x-lock(4,3); update(4,3) to (4,5); retain x-lock

x-lock(5,2); unlock(5,2)

对于第二个update，InnoDB会开启半一致读，此时InnoDB返回记录最近提交的版本，由MySQL上层判断此版本是否满足update的where条件。

x-lock(1,2); update(1,2) to (1,4); retain x-lock

x-lock(2,3); unlock(2,3)

x-lock(3,2); update(3,2) to (3,4); retain x-lock

x-lock(4,3); unlock(4,3)

x-lock(5,2); update(5,2) to (5,4); retain x-lock

4.一开始的例子

4.1 RC隔离级别

session 1

session 1执行：

update dots set color = 'black' where color = 'white';

由于color列无索引，因此只能走聚簇索引，进行全部扫描。加锁如下：

注：如果一个条件无法通过索引快速过滤，那么存储引擎层面就会将所有记录加锁后返回，然后由MySQL Server层进行过滤。因此也就把所有的记录，都锁上了。

但在实际中，MySQL做了优化，如同前面作用1所提到的。在MySQL Server过滤条件，发现不满足后，会调用unlock_row方法，把不满足条件的记录放锁 (违背了2PL的约束)。这样做，保证了最后只会持有满足条件记录上的锁，但是每条记录的加锁操作还是不能省略的。

实际加锁如下：

session 2

session 2执行：

update dots set color = 'white' where color = 'black';

session 2尝试加锁的时候，发现行上已经存在锁，InnoDB会开启semi-consistent read，返回最新的committed版本(1,black),(2，white),(3,black),(4,white)。MySQL会重新发起一次读操作，此时会读取行的最新版本(并加锁)。如同前面作用2所提到的。

加锁如下：

MySQL优化后实际加锁如下：

4.2 RR隔离级别

session 1

session 1执行：

update dots set color = 'black' where color = 'white';

由于color列无索引，因此只能走聚簇索引，进行全部扫描。加锁如下：

session 2

session 2执行：

update dots set color = 'white' where color = 'black';

更新被阻塞。等session 1提交commit之后，session 2update才会成功。

引申：RR隔离级别，且开启innodb_locks_unsafe_for_binlog=ON

环境准备

root@localhost : (none) 04:57:46> show variables like '%iso%';

+-----------------------+-----------------+

| Variable_name | Value |

+-----------------------+-----------------+

| transaction_isolation | REPEATABLE-READ |

| tx_isolation | REPEATABLE-READ |

+-----------------------+-----------------+

2 rows in set (0.01 sec)

root@localhost : (none) 04:55:25> show variables like 'innodb_locks_unsafe_for_binlog';

+--------------------------------+-------+

| Variable_name | Value |

+--------------------------------+-------+

| innodb_locks_unsafe_for_binlog | ON |

+--------------------------------+-------+

1 row in set (0.00 sec)

root@localhost : pxs 05:00:54> select * from dots;

+----+-------+

| id | color |

+----+-------+

| 1 | black |

| 2 | white |

| 3 | black |

| 4 | white |

+----+-------+

4 rows in set (0.00 sec)

开始操作

注：过程现象满足RR隔离级别，也符合设置innodb_locks_unsafe_for_binlog=ON的情况。因为前面所讲的启用innodb_locks_unsafe_for_binlog会产生作用1与作用2，所以整个加锁与解锁情况与RC隔离级别类似。

参考：

《数据库事务处理的艺术：事务管理与并发控制》https://dev.mysql.com/doc/refman/5.5/en/innodb-parameters.html#sysvar_innodb_locks_unsafe_for_binloghttp://hedengcheng.com/?p=771http://hedengcheng.com/?p=220

| 作者简介

韩杰沃趣科技MySQL数据库工程师

熟悉mysql体系架构、主从复制，熟悉问题定位与解决。