为什么 PostgreSQL 认为两个可序列化事务之间存在冲突？答案

【问题标题】：Why does PostgreSQL think there is a conflict between the two serializable transactions?为什么 PostgreSQL 认为两个可序列化事务之间存在冲突？
【发布时间】：2020-04-16 04:13:44
【问题描述】：

我试图弄清楚 PostgreSQL 中可序列化的隔离级别是如何工作的。理论上，根据 PostgreSQL 自己的文档，PostgreSQL 应该足够聪明，能够以某种方式检测序列化冲突并自动回滚有问题的事务。然而，当我自己尝试使用可序列化隔离级别时，我偶然发现了很多误报，并开始怀疑我自己对可序列化概念或 PostgreSQL 实现它的理解。您可以在下面找到此类误报的最简单示例之一：

create table mytab(
    class integer,
    value integer not null
);

create index mytab_class_idx on mytab (class);

insert into mytab (class, value) values (1, 10);
insert into mytab (class, value) values (1, 20);
insert into mytab (class, value) values (2, 100);
insert into mytab (class, value) values (2, 200);

表格数据如下：

 class | value
-------+-------
     1 |    10
     1 |    20
     2 |   100
     2 |   200

然后我运行两个并发事务。代码中的Step n cmets 显示了我执行语句的顺序。根据https://stackoverflow.com/a/42303225/3249257 的建议，我明确禁用了顺序扫描以强制 PostgreSQL 使用索引：

SET enable_seqscan=off;

交易A：

begin; -- step 1
select sum(value) from mytab where class = 1; -- step 2
insert into mytab(class, value) values (3, 30); -- step 5
commit; -- step 7

事务 B：

begin; -- step 3
select sum(value) from mytab where class = 2; -- step 4
insert into mytab(class, value) values (4, 300); -- step 6
commit; -- step 8

据我了解，这两个交易之间不应该有任何冲突。他们不接触相同的行。但是，当我提交第二个事务时，它会失败并出现以下错误：

[40001] ERROR: could not serialize access due to read/write dependencies among transactions
Detail: Reason code: Canceled on identification as a pivot, during commit attempt.
Hint: The transaction might succeed if retried.

这里发生了什么？我对可序列化隔离级别的理解有缺陷吗？这是这个答案https://stackoverflow.com/a/50809788/3249257中提到的PostgreSQL启发式的失败吗？

我正在使用PostgreSQL 11.5 on x86_64-apple-darwin18.6.0, compiled by Apple LLVM version 10.0.1 (clang-1001.0.46.4), 64-bit。

【问题讨论】：

快速猜测：整个表的独占锁 - wiki.postgresql.org/wiki/Lock_Monitoring 和 postgresql.org/docs/12/explicit-locking.html#LOCKING-DEADLOCKS
你用的是什么版本？你能告诉我们你是如何交错命令的吗？如果我运行 A 的前 3 行，然后运行 B 的前 3 行，然后提交 A，然后提交 B，我没有得到问题。
@jjanes 我已编辑问题以回答您的问题。
@LukaszSzozda 这不是整个表的排他锁，但您的评论极大地帮助我了解这里发生了什么。我已经在下面发布了我的答案。
@DenisStafichuk 很高兴我能提供帮助。干得好:)

标签： postgresql transactions serializable

【解决方案1】：

这里的问题在于 PostgreSQL 使用谓词锁 (SIReadLock) 来确定并发事务之间是否存在冲突。如果您在事务执行过程中运行下面的查询，您将看到这些锁：

select relation::regclass, locktype, page, tuple, pid from pg_locks
where mode = 'SIReadLock';

在这种情况下，问题在于mytab_class_idx 索引上的页面锁定。如果并发事务碰巧获得mytab_class_idx关系的同一页的锁，就会发生序列化冲突。如果它们获取不同页面的锁，它们都成功提交。

如果上面的问题没有足够的数据，所有行的索引条目都会落在同一个页面上，那么不可避免地会发生序列化冲突。对于足够大的表，序列化冲突很少会发生，尽管没有那么罕见。

【讨论】：