我的阿里二面,为什么MySQL选择Repeatable Read作为默认隔离级别?

共 3853字,需浏览 8分钟

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2021-11-14 17:04

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关于MySQL的事务隔离级别,相信很多读者都不陌生,网商有很多种相关的文章,很多人对于各种隔离级别,以及不同的级别可以解决的一些读现象都是如数家珍的。
如果大家对这部分知识不了解,可以看一下我几年前写的文章:
面试常问的 MySQL 四种隔离级别,看完吊打面试官!中介绍了数据库的隔离级别以及解决的读现象问题。
我们知道,ANSI/ISO SQL定义的标准隔离级别有四种,从高到底依次为:可序列化(Serializable)、可重复读(Repeatable Reads)、提交读(Read Committed)、未提交读(Read Uncommitted)。

RU隔离级别下,可能发生脏读、幻读、不可重复读等问题。RC隔离级别下,解决了脏读的问题,存在幻读、不可重复读的问题。RR隔离级别下,解决了脏读、不可重复读的问题,存在幻读的问题。Serializable隔离级别下,解决了脏读、幻读、不可重复读的问题。
这四种隔离级别是ANSI/ISO SQL定义的标准定义的,我们比较常用的MySQL对这四种隔离级别是都支持的。但是Oracle数据库只支持Serializable和Read Committed
但是,可能很多人都不知道,Oracle默认的隔离级别是 RC,而MySQL默认的隔离级别是 RR。
那么,你知道为什么Oracle选择RC作为默认级别,而MySQL要选择RR作为默认的隔离级别吗?
这是我之前面试的时候,问过候选人的一个问题。
很多人认为这个问题没有意义,这不是在逼着我们背八股文么?
但是其实并不是,如果你能耐心的看完这篇文章,你就会发现我的良苦用心



Oracle 的隔离级别
前面我们说过,Oracle只只支持ANSI/ISO SQL定义的Serializable和Read Committed,其实,根据Oracle官方文档给出的介绍,Oracle支持三种隔离级别:

即Oracle支持Read Committed、Serializable和Read-Only。
Read-Only只读隔离级别类似于可序列化隔离级别,但是只读事务不允许在事务中修改数据,除非用户是SYS。
在Oracle这三种隔离级别中,Serializable和Read-Only显然都是不适合作为默认隔离级别的,那么就只剩Read Committed这个唯一的选择了。



MySQL 的隔离级别
相比于Oracle,MySQL的默认隔离级别的可选范围就比较大了。
首先,我们先从四种隔离级别中排除Serializable和Read Uncommitted这两种,主要是因为这两个级别一个隔离级别太高,一个太低。太高的就会影响并发度,太低的就有脏读现象。
那么,剩下的RR和RC两种,怎么选?
这件事要从long long ago 说起。
在MySQL设计之处,他的定位就是提供一个稳定的关系型数据库。而为了要解决MySQL单点故障带来的问题,MySQL采用主从复制的机制。
所谓主从复制,其实就是通过搭建MySQL集群,整体对外提供服务,集群中的机器分为主服务器(Master)和从服务器(Slave),主服务器提供写服务,从服务器提供读服务。
为了保证主从服务器之间的数据的一致性,就需要进行数据同步,大致的同步过程如下,这里就不详细介绍了

MySQL在主从复制的过程中,数据的同步是通过bin log进行的,简单理解就是主服务器把数据变更记录到bin log中,然后再把bin log同步传输给从服务器,从服务器接收到bin log之后,再把其中的数据恢复到自己的数据库存储中。

那么,binlog里面记录的是什么内容呢?格式是怎样的呢?
MySQL的bin log主要支持三种格式,分别是statement、row以及mixed。MySQL是在5.1.5版本开始支持row的、在5.1.8版本中开始支持mixed。
statement和row最大的区别,当binlog的格式为statemen时,binlog 里面记录的就是 SQL 语句的原文(这句话很重要!!!后面会用的到)。
关于这几种格式的区别,就不在这里详细展开了,之所以要支持row格式,主要是因为statement格式中存在很多问题,最明显的就是可能会导致主从数据库的数据不一致。详细介绍可以参考丁奇在极客时间上面的分享《MySQL实战45讲》。
那么,讲这个主从同步和bin log我们要讲的隔离级别有啥关系呢?
有关系,而且关系很大。
因为MySQL早期只有statement这种bin log格式,这时候,如果使用提交读(Read Committed)、未提交读(Read Uncommitted)这两种隔离级别会出现问题。
比如,在MySQL官网上,有人就给官方曾经提过一个相关的Bug

这个bug的复现过程如下:
有一个数据库表t1,表中有如下两条记录:

   CREATE TABLE t1 (

      a int(11)
 DEFAULT NULL,

      b int(11) DEFAULT NULL,

      KEY a (a)

    ) ENGINE
=InnoDB DEFAULT CHARSET=latin1;

    insert into t1 values(10,2),(20,1);

接着开始执行两个事务的写操作:

以上两个事务执行之后,数据库里面的记录会变成(11,2)和(20,2),这个发上在主库的数据变更大家都能理解。

因为事务的隔离级别是read committed,所以,事务1在更新时,只会对b=2这行加上行级锁,不会影响到事务2对b=1这行的写操作。
以上两个事务执行之后,会在bin log中记录两条记录,因为事务2先提交,所以UPDATE t1 SET b=2 where b=1;会被优先记录,然后再记录UPDATE t1 SET a=11 where b=2;(再次提醒:statement格式的bin log记录的是SQL语句的原文)
这样bin log同步到备库之后,SQL语句回放时,会先执行UPDATE t1 SET b=2 where b=1;,再执行UPDATE t1 SET a=11 where b=2;
这时候,数据库中的数据就会变成(11,2)和(11,2)。这就导致主库和备库的数据不一致了!!!
为了避免这样的问题发生。MySQL就把数据库的默认隔离级别设置成了Repetable Read,那么,Repetable Read的隔离级别下是如何解决这样问题的那?
那是因为Repetable Read这种隔离级别,会在更新数据的时候不仅对更新的行加行级锁,还会增加GAP lock。上面的例子,在事务2执行的时候,因为事务1增加了GAP lock,就会导致事务执行被卡住,需要等事务1提交或者回滚后才能继续执行。(关于GAP lock,我后面会有文章单独介绍)。
除了设置默认的隔离级别外,MySQL还禁止在使用statement格式的bin log的情况下,使用READ COMMITTED作为事务隔离级别。
一旦用户主动修改隔离级别,尝试更新时,会报错:

    ERROR 1598 (HY000): Binary logging not possible. Message: Transaction level 'READ-COMMITTED' in InnoDB is not safe for binlog mode 'STATEMENT'




总结
所以,现在我们知道了,为什么MySQL选择RR作为默认的数据库隔离级别了吧,其实就是为了兼容历史上的那种statement格式的bin log。
那么,本文讲到这里,算是关于MySQL隔离级别这个知识点讲了大概不到1/5吧,通过这篇文章, 你或许还会有以下问题:
1、row格式和statement有什么区别?使用row的情况下,可以使用RR吗?
2、文中提到的RC的GAP lock到底是什么?
3、RR和RC到底有什么区别?RC是如何解决不可重复读问题的?
4、既然MySQL数据库默认选择了RR,那么,为啥像阿里这种大的互联网公司会把默认的隔离级别改成RC?
关于以上几个问题,你知道答案吗,或者你对哪个更感兴趣呢?欢迎留言!我会挑大家较为感兴趣的专题在后面的文章中继续深入展开介绍。
现在你还觉得这个问题没有意义吗?
我其实是想通过这样一个看似无意义的问题,延展出更多的知识,这样可以更加全方位的了解候选人

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