RR与RC隔离级别下索引和锁的测试脚本示例代码

基本概念

当前读与快照读

在MVCC中，读操作可以分成两类：快照读 (snapshot read)与当前读 (current read)。 快照读，读取的是记录的可见版本 (有可能是历史版本)，不用加锁。当前读，读取的是记录的最新版本，并且对返回的记录，都会加上锁，保证在事务结束前，这条数据都是最新版本。

快照读：简单的select操作，属于快照读，不加锁(Serializable除外)。

  select * from table where ?;

当前读：特殊的读操作，插入/更新/删除操作，属于当前读，需要加锁。

  select * from table where ? lock in share mode;  select * from table where ? for update;  insert into table values ();  update table set ? where ?;  delete from table where ?;

隔离级别与加锁机制

• Read Uncommitted 会发生脏读，不考虑。
• Read Committed (RC) 针对当前读，RC隔离级别保证对读取到的记录加锁 (Gap Locking)，存在幻读现象。
• Repeatable Read (RR) 针对当前读，RR隔离级别保证对读取到的记录加锁 (Record Locking)，同时保证对读取的范围加锁，新的满足查询条件的记录不能够插入 (Gap Locking)，不存在幻读现象。
• Serializable 所有的读操作均为退化为当前读，读写冲突，因此并发度急剧下降，不考虑。

测试脚本

  -- 基本操作 --  -- 查询事务隔离级别，默认是RR  show variables like '%isolation%';    -- 设置事务隔离级别为RC  set session transaction isolation level read committed;      -- 数据初始化 --  begin;  drop table if exists user;  CREATE TABLE `user` (   `id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT,   `email` varchar(64) NOT NULL,   `age` int(11) NOT NULL,   `address` varchar(64) NOT NULL,   PRIMARY KEY (`id`),   UNIQUE KEY `uniq_email` (`email`),   KEY `idx_age` (`age`)  );    insert into user (email, age, address) values ("test1@elsef.com", 18, "address1");  insert into user (email, age, address) values ("test2@elsef.com", 20, "address2");  insert into user (email, age, address) values ("test3@elsef.com", 20, "address3");    commit;  select * from user;        -- 一、trx_id示例  begin;  SELECT TRX_ID FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TRX WHERE TRX_MYSQL_THREAD_ID = CONNECTION_ID();  select * from user;  SELECT TRX_ID FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TRX WHERE TRX_MYSQL_THREAD_ID = CONNECTION_ID();  SHOW ENGINE INNODB STATUS;  update user set age = 22 where id = 3;  -- 查询事务id  SELECT TRX_ID FROM INFORMATION_SCHEMA.INNODB_TRX WHERE TRX_MYSQL_THREAD_ID = CONNECTION_ID();  -- INNODB 引擎状态  SHOW ENGINE INNODB STATUS;  commit;    -- 二、可重复读、不可重复读示例    -- session1  set session transaction isolation level read committed;  begin;  -- session2  set session transaction isolation level repeatable read;  begin;  -- session1  select * from user;  -- session2  select * from user;  -- session3  begin;  insert into user (email, age, address) values ("test4@elsef.com", 30, "address4");  commit;  -- session1 这里因为是RC，所以可以读到trx3提交的新数据，这里如果是证明不可重复读的话应该使用update而不是insert  select * from user;  commit;  -- session2 这里因为是RR，所以不会读到trx3提交的新数据  select * from user;  commit;    -- 三、快照读幻读示例  -- session1  set session transaction isolation level repeatable read;  begin;  -- 这里使用快照读  select * from user;  -- session2  begin;  insert into user (email, age, address) values ("test4@elsef.com", 30, "address4");  commit;  select * from user;  -- session1  select * from user; -- 这里读不到test4@的数据，因为是RR  -- 这里发生了幻读  insert into user (email, age, address) values ("test4@elsef.com", 30, "address4"); -- 插入失败因为email唯一索引冲突  commit;    -- 四、当前读幻读示例  -- RC  -- session1  set session transaction isolation level read committed;  begin;  -- 这里会对所有满足条件的age=20的记录加锁，因为是RC，所以没有GAP锁  delete from user where age = 20;  select * from user;  -- session2  set session transaction isolation level read committed;  begin;  -- 因为trx1没有加GAP锁，所以之类可以插入age=20的记录  insert into user (email, age, address) values ("test4@elsef.com", 20, "address4");  select * from user; -- 可以查到4条数据，可以读到trx1的删除数据，因为是RC，trx1未提交所以没影响trx2  commit;  -- session1  select * from user; -- 可以读到trx2新插入的数据，虽然trx1是当前读，但是并未添加相应的next-key锁，没有阻止trx2的新数据插入  commit;    --RR  -- session1  set session transaction isolation level repeatable read;  begin;  delete from user where age = 20;  select * from user;  -- session2  begin;  -- 这里会阻塞，因为trx1在age=20周围加了GAP锁  -- 非唯一索引，首先，通过索引定位到第一条满足查询条件的记录，加记录上的X锁，加GAP上的GAP锁，然后加主键聚簇索引上的记录X锁；  -- 然后读取下一条，重复进行。直至进行到第一条不满足条件的记录，此时，不需要加记录X锁，但是仍旧需要加GAP锁，最后返回结束。  insert into user (email, age, address) values ("test4@elsef.com", 20, "address4");  -- 直到超时，ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction  -- 此时如果查询可以看到3条记录  commit;  -- session1  -- 此时只能看到1条记录，另外两条被删除了  select * from user;  commit;    -- 唯一索引+RC  -- session1  set session transaction isolation level read committed;  begin;  delete from user where email = "test3@elsef.com";  -- session2  begin;  -- 可以读到，因为trx1是RC  select * from user where email = "test3@elsef.com";  -- 尝试更新这个记录的age，会阻塞直到超时，因为email是唯一索引已经被trx1锁住了，同时也会在对应的主键索引上加锁  -- 注意这里操作的id=3就是trx1中操作的email的同一行记录  update user set age = 40 where id = 3;  -- session1  commit;  -- session2  commit;    -- 无索引+RC  -- session1  set session transaction isolation level read committed;  begin;  -- 由于address字段无索引，所以Innodb会对所有行进行加锁，由MySQL server进行判断并释放锁  delete from user where address = "address3";  -- session2  set session transaction isolation level read committed;  begin;  -- 这一行会成功，因为这一行没有加锁（先加了后释放了）  update user set age = 10 where address = "address2";  -- 这一行同样会被阻塞，原因是它已经被trx1的语句加了锁了，全部符合条件的都加锁了  update user set age = 10 where address = "address3";  -- session1  commit;  -- session2  commit;    -- 非唯一索引+RR  -- session1  set session transaction isolation level repeatable read;  begin;  delete from user where age = 20;  -- session2  set session transaction isolation level repeatable read;  begin;  -- 这里会阻塞，因为trx1中已经锁住了age=20的记录以及加上了GAP锁，所以这里18已经落入锁区间  insert into user (email, age, address) values ("test4@elsef.com", 18, "address4");  -- session1  commit;  -- session2  commit;    -- 无索引RR  -- session1  set session transaction isolation level repeatable read;  begin;  -- 没有索引，那么会锁上表中的所有记录，同时会锁上主键索引上的所有GAP，杜绝所有的并发更新操作  delete from user where address = "address3";  -- session2  set session transaction isolation level repeatable read;  begin;  -- 这里会阻塞，原因是主键已经被加上了GAP锁，所以新的插入不能执行成功  insert into user (email, age, address) values ("test4@elsef.com", 18, "address4");  -- session1  commit;  -- session2  commit;    -- 死锁 简单示例  -- session1  begin;  delete from user where id = 1;  -- session2  begin;  delete from user where id = 3;  -- session1  delete from user where id = 3;  -- seession2  -- 这里MySQL判断发生了死锁，中断了一个trx  -- ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction  delete from user where id = 1;  -- session1  rollback;  -- session2;  rollback;    -- 五、死锁 insert示例  drop table if exists t1;  begin;  create table t1 (   `id` bigint not null auto_increment,   primary key (`id`)  );  insert into t1 values(1);  insert into t1 values(5);  commit;  select * from t1;  -- session1  begin;  insert into t1 values (2);  -- sessioin2  begin;  -- 这里会阻塞  insert into t1 values (2);  -- session3  begin;  -- 这里会阻塞  insert into t1 values (2);  -- session1;  -- 此时回滚，trx2和trx3收到通知，MySQL自动中断一个trx，因为发生了死锁  -- ERROR 1213 (40001): Deadlock found when trying to get lock; try restarting transaction  rollback;  --session2;  rollback;  --session3;  rollback;