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OB 运维 | OBOracle 竟然可以使用 Repeatable Read？

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发布于 2024-09-14 10:54:00

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作者：任仲禹，爱可生数据库工程师，擅长故障分析和性能优化。

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本文约 1600 字，预计阅读需要 5 分钟。

1背景

看到文章标题会有个疑惑，OceanBase 的 Oracle 模式不是只支持 2 种隔离级别：

读已提交（Read Committed）
可串行化（Serializable）

为什么还讨论在 OBOracle 下使用 可重复读（Repeatable Read） 隔离级别这个问题，一切的起因是交付时遇到的客户疑问：

“我的 JAVA 应用通过 oceanbase-jdbc 访问 OBOracle 数据库，业务上想实现 MySQL 可重复读的效果（即事务内 2 次相同查询看到的数据是不变的），所以我将会话设置为只读 conn.setReadOnly(true)，但程序运行结果不符合业务预期。”

乍一听没完全理解，沟通后才梳理清楚：

客户了解到 set transaction read only; 命令可以实现可重复读的效果。
所以应用中配置了 conn.setReadOnly(true) 想达成此目的。

官网原文：设置 ReadOnly，不推荐执行 set session transaction readonly，推荐使用 Connection.setReadOnly(xx) 接口。

此时，问题剩俩：

OBOracle 中命令 set transaction read only; 为啥能实现可重复读效果？
配置 conn.setReadOnly(true) 是否正确，不正确该如何配置？

2分析

排查涉及的环境：

OBOracle 模式 323bp10hotfix5
oceanbase-jdbc 2.4.3

为啥 `set transaction read only` 能实现可重复读效果？

在 OceanBase 中，只读事务中的所有查询都引用了数据库的同一份快照，从而提供多表、多查询、读取一致的视图。所以在只读事务内 2 次相同查询所看到的数据是一致的，也就实现了可重复读的效果。这在对于多用户更新相同表并且运行多个查询时的场景非常有用，也满足客户的业务需求。

配置 `conn.setReadOnly` 是否正确？

截取了程序运行堆栈，客户环境用的 Hikari 连接池，调用路径从下往上为【Hikari -> OceanBase-client -> setReadOnly -> setSessionReadOnly】。

最终 setSessionReadOnly 调用的是 set session transaction read only 命令。

按过往 DB 经验，“set transaction read only” 等同于 “set session transaction read only”，[session] 只是默认值而已（MySQL 就是这么做的）。*

在 OBOracle 中实验一下：

set transaction read only

时序	Session1	Session2
T1	create table a (id number);insert into a values(1);commit;select * from a; // 返回记录(1)
T2		set transaction read only;select * from a; // 返回记录(1)
T3	insert into a values(222);commit;select * from a; // 返回记录(1),(222)
T4		select * from a; // 返回记录(1)

set session transaction read only

时序	Session1	Session2
T1	create table a (id number);insert into a values(1);commit;select * from a; // 返回记录(1)
T2		set session transaction read only;select * from a; // 返回记录(1)
T3	insert into a values(222); commit;select * from a; // 返回记录(1),(222)
T4		select * from a; // 返回记录(1),(222)

通过测试可知，两者的语义和效果是不一样的。虽然都能实现其作用范围内只读，但通过和 OceanBase 支持人员了解到，还是有以下区别：

作用范围不同
- set transaction read only 仅作用于当前事务，一旦该事务结束（Commit 或 Rollback），设置失效，会话中后续事务不会继承该设置。
- set session transaction read only 则影响整个会话中的所有事务，一旦设置，会话中接下来的所有事务都会被设置为只读模式，直到会话结束或重新设置为可读写模式。
是否可以引用数据库快照
- 仅 SET TRANSACTION 命令开启的只读事务才能引用数据库的快照（继而通过读取一致性视图以获得RR的效果）。
- SET SEESION TRANSACTION 命令无法使只读事务获得快照。

3正确的配置方式

既然 conn.setReadOnly（set session transaction read only）无法实现效果，那如何实现 set transaction read only 命令带来的可重复读的效果呢？

OceanBase 产研提供了一个参数：要达成效果，除了需要设置 conn.setReadOnly(True) ，还需在 JDBC option 中添加参数：

oracleChangeReadOnlyToRepeatableRead=True

该参数在 oceanbase-client 2.4.7 引入，目的是实现可重复读（实质是快照读）的效果。

应用配置完成后，确实有效果。截止本文发布，官网查不到该参数的详细说明，我们先结合源码看下它的实现方式：

对于 setReadOnly，如果满足了 isOracleMode = true 和 oracleChangeReadOnlyToRepeatableRead = true 情况下，将会把会话的隔离级别设置为 setTransactionIsolation(readOnly ? 4 : 2)。

本例场景下， readOnly 的值被设置是 True，那么传递给 setTransactionIsolation 方法的值就是 4 。

由上可知，当值为 4 时，JDBC 将会传递下述 SQL 给后端 OBServer：

SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ

前文提到 OBoracle 不是仅支持 RC 和 Serializable 吗，那该命令发到 OB上的行为是怎样的？继续测试下：

时序	Session1	Session2
T1	create table a (id number);insert into a values(1);commit;select * from a; // 返回记录(1)
T2		SET SESSION TRANSACTION ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;select * from a; // 返回记录(1)
T3	insert into a values(222); commit;select * from a; // 返回记录(1),(222)
T4		select * from a; // 返回记录(1) show variables like 'transaction_isolation'\G //返回记录 VARIABLE_NAME: transaction_isolation VALUE: REPEATABLE-READ

结果是 OBOracle 可以实现可重复读的效果，且通过客户端命令查询到当前会话被设置为了 REPEATABLE READ。

4Repeatable Read 和 Serializable

最后再简单说明下，官网提到 OB 的 MySQL 模式支持 3 种隔离级别（RC、RR、Serializable），Oracle 模式支持 2 种（RC、Serializable）。但是实际在 OceanBase 数据库中只实现了 2 种隔离级别，即读已提交（RC）和可串行化(Serializable）。

当用户指定 RR 隔离级别时，实际使用的是 Serializable。也就是说，OceanBase 数据库的 RR 隔离级别更加严格，不会出现幻读的异常情况。
但在底层实现上，OceanBase 数据库的 Serializable 隔离级别实际使用 快照隔离（Snapshot Isolation，SI），不能保证严格的可串行化。