H2 是否支持可序列化的隔离级别？

Question

维基百科将幻读现象描述为：

当在事务过程中执行两个相同的查询，并且第二个查询返回的行集合与第一个不同时，就会发生幻读。

它还指出，在可序列化的隔离级别下，幻读是不可能的。我试图确保在 H2 中也是如此，但要么我期待错误的事情，要么我做错了事情，或者 H2 有问题。不过，这里是代码：

try(Connection connection1 = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, JDBC_USER, JDBC_PASSWORD)) {
    connection1.setAutoCommit(false);

    try(Connection connection2 = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, JDBC_USER, JDBC_PASSWORD)) {
        connection2.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_SERIALIZABLE);
        connection2.setAutoCommit(false);

        assertEquals(0, selectAll(connection1));
        assertEquals(0, selectAll(connection2)); // A: select

        insertOne(connection1);                  // B: insert

        assertEquals(1, selectAll(connection1));
        assertEquals(0, selectAll(connection2)); // A: select

        connection1.commit();                    // B: commit for insert

        assertEquals(1, selectAll(connection1));
        assertEquals(0, selectAll(connection2)); // A: select  ???
    }
}

在这里，我启动了 2 个并发连接并将其中一个配置为具有可序列化的事务隔离。之后，我确保两者都看不到任何数据。然后，使用connection1，我插入一个新行。之后，我确保connection1 可以看到这个新行，但connection2 看不到。然后，我提交更改并希望connection2 继续不知道此更改。简而言之，我希望我的所有 A: select 查询都返回相同的行集（在我的例子中是一个空集）。

但这不会发生：最后一个selectAll(connection2) 返回刚刚插入并行连接的行。 我错了，这种行为是预期的，还是 H2 有问题？

这里是辅助方法：

public void setUpDatabase() throws SQLException {
    try(Connection connection = DriverManager.getConnection(JDBC_URL, JDBC_USER, JDBC_PASSWORD)) {
        try (PreparedStatement s = connection.prepareStatement("create table Notes(text varchar(256) not null)")) {
            s.executeUpdate();
        }
    }
}

private static int selectAll(Connection connection) throws SQLException {
    int count = 0;
    try (PreparedStatement s = connection.prepareStatement("select * from Notes")) {
        s.setQueryTimeout(1);
        try (ResultSet resultSet = s.executeQuery()) {
            while (resultSet.next()) {
                ++count;
            }
        }
    }

    return count;
}

private static void insertOne(Connection connection) throws SQLException {
    try (PreparedStatement s = connection.prepareStatement("insert into Notes(text) values(?)")) {
        s.setString(1, "hello");
        s.setQueryTimeout(1);
        s.executeUpdate();
    }
}

完整的测试在这里：https://gist.github.com/loki2302/26f3c052f7e73fd22604

我使用 H2 1.4.185。

Answer 1

在启用隔离级别“可序列化”时存在悲观锁定，您分别对连接 1 和 2 进行的前两个读取操作应导致两个共享（写入）锁定。

随后的insertOne(connection1) 需要一个范围锁，它与来自外部事务 2 的共享锁不兼容。因此连接 1 将进入“等待”（轮询）状态。如果不使用setQueryTimeout(1)，您的应用程序将会挂起。

关于https://en.wikipedia.org/wiki/Isolation_(database_systems)#Phantom_reads，您应该更改您的应用程序（不使用setQueryTimeout）以允许以下调度，方法是手动启动两个JVM 实例或使用不同的线程：

Transaction 1 | Transaction 2 | Comment
--------------+---------------+--------
    -         | selectAll     | Acquiring shared lock in T2
insert        |     -         | Unable to acquire range lock
  wait        |     -         | T1 polling
  wait        | selectAll     | T2 gets identical row set
  wait        |     -         |
  wait        | commit        | T2 releasing shared lock
              |               | T1 resuming insert
commit        |               |

如果不支持“可序列化”，您将看到：

Transaction 1 | Transaction 2 | Comment
--------------+---------------+--------
    -         | selectAll     | Acquiring shared lock in T2
insert        |     -         | No need for range lock due to missing support
commit        |               | T1 releasing all locks
              | selectAll     | T2 gets different row set