PostgreSQL中commit log有什么作用
本篇内容主要讲解"PostgreSQL中commit log有什么作用"，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习"PostgreSQL中commit log有什么作用"吧!
Concurrency Control并发控制是一种机制，在并发进行多个事务时维护一致性(Consistency)和隔离性(Isolation)，一致性和隔离性是数据库事务ACID(Atomicity, Consistency, Isolation, Durability) 属性中的C和I。
多版本并发控制(MVCC)是广泛使用的并发控制技术,其主要优势是读不会阻塞写，而写也不会阻塞读。MVCC有很多种变体，PostgreSQL使用一种称为快照隔离Snapshot Isolation (SI)的MVCC变体实现并发控制。
在MVCC中，每个DML操作创建一个数据（包括Index）的新版本，同时保留之前的旧版本。当事务读取数据时，选择其中一个"正确"的版本，以确保各个事务之间的隔离。
在 Multi Version Heap Tuple 这一章节中提到事务回滚后,新写入的数据仍存储在heap中,PostgreSQL如何识别产生这些数据的事务的状态(提交/回滚/进行中),从而确定哪些tuple可见不可见?PG通过clog(commit log)存储每个事务的状态,在数据库启动时,clog文件会加载到共享内存中,checkpoint时会把共享内存中的事务状态信息刷新到磁盘上.
一、基本概念
事务ID
当一个事务开启时,PostgreSQL事务管理器会为该事务分配一个唯一的事务ID(txid,无符号32bit整型).
通过txid_current()函数可获取当前事务号.
testdb=# begin;BEGINtestdb=# select txid_current(); txid_current -------------- 2308(1 row)testdb=#
在PG中,以下为系统保留使用的txid:
txid = 0,表示 Invalid txid，用于判断txid的有效性
txid = 1,表示 Bootstrap txid，在intidb初始化数据库时使用
txid = 2,表示 Frozen txid，在事务ID回卷时,通过vacuum进程处理时使用
事务状态
PostgreSQL定义了四种事务状态,分别是IN_PROGRESS(进行中), COMMITTED(已提交), ABORTED(已回滚), 和 SUB_COMMITTED(子事务已提交).
/* * Possible transaction statuses --- note that all-zeroes is the initial * state. * 可能的事务状态 --- 注意初始状态全部为ASCII 0 * * A "subcommitted" transaction is a committed subtransaction whose parent * hasn't committed or aborted yet. * "subcommitted"事务是指已提交的子事务,而该子事务所在的父事务尚未提交或者回滚. */typedef int XidStatus;#define TRANSACTION_STATUS_IN_PROGRESS 0x00#define TRANSACTION_STATUS_COMMITTED 0x01#define TRANSACTION_STATUS_ABORTED 0x02#define TRANSACTION_STATUS_SUB_COMMITTED 0x03
二、clog文件
物理文件
clog文件存储在$PGDATA/pg_xact目录中
[xdb@localhost pg_xact]$ lltotal 8-rw-------. 1 xdb xdb 8192 Jan 8 15:55 0000[xdb@localhost pg_xact]$
clog segment
如前所述,事务号是无符号的32bit整型,PG通过以下公式逻辑上把clog划分为N个segment:
N = 0xFFFFFFFF/CLOG_XACTS_PER_PAGE/SLRU_PAGES_PER_SEGMENT
其中:
CLOG_XACTS_PER_PAGE定义为
/* We need two bits per xact, so four xacts fit in a byte */#define CLOG_BITS_PER_XACT 2 -->每个事务状态使用2bits表示#define CLOG_XACTS_PER_BYTE 4 -->每个Byte可存储4个事务状态#define CLOG_XACTS_PER_PAGE (BLCKSZ * CLOG_XACTS_PER_BYTE) -->每个page可存储8192*4个事务状态
即CLOG_XACTS_PER_PAGE = 8192*4
SLRU_PAGES_PER_SEGMENT定义为
#define SLRU_PAGES_PER_SEGMENT 32
代入公式中:
N = 0xFFFFFFFF/CLOG_XACTS_PER_PAGE/SLRU_PAGES_PER_SEGMENT
= 0xFFFFFFFF/(8192*4)/32
= 4096
物理上,每个segment有32个Pages(SLRU_PAGES_PER_SEGMENT = 32),则每个segment file大小为8K*32=256K.
三、txid & clog
给定一个事务号,如何获取该事务对应的状态?
PG首先通过该事务号获得该事务状态存储在clog中哪个page中(即pageno),然后再定位存储事务状态的Byte在该page中的偏移以及在该Byte中的偏移.
#define TransactionIdToPage(xid) ((xid) / (TransactionId) CLOG_XACTS_PER_PAGE) #define TransactionIdToPgIndex(xid) ((xid) % (TransactionId) CLOG_XACTS_PER_PAGE) #define TransactionIdToByte(xid) (TransactionIdToPgIndex(xid) / CLOG_XACTS_PER_BYTE) #define TransactionIdToBIndex(xid) ((xid) % (TransactionId) CLOG_XACTS_PER_BYTE)
如给定事务号2308,根据上述公式可得到:
Page = 2308 / (8192*4) = 0 -> 第0号page
PageIndex = 2308 % (8192*4) = 2308 -> Page内偏移
ByteInPage = 2308 / 4 = 577 -> 该Page内的第577个Byte
ByteIndex = 2304 % 4 = 0 -> 该字节中的首2bits
下面通过实际案例验证
开启事务
testdb=# begin;BEGINtestdb=# select txid_current(); txid_current -------------- 2308(1 row)
查看clog
[xdb@localhost pg_xact]$ hexdump -C ./0000 -s 577 -n 100000241 00 |.|00000242
0x00 -> TRANSACTION_STATUS_IN_PROGRESS
提交事务
执行checkpoint,刷新到磁盘上
testdb=# commit;COMMITtestdb=# checkpoint;CHECKPOINT
查看clog
[xdb@localhost pg_xact]$ hexdump -C ./0000 -s 577 -n 100000241 01 |.|00000242
值为0x01 -> TRANSACTION_STATUS_COMMITTED
重新开启一个事务2309,回滚该事务,clog中的值应为0x09(二进制值为:0000 1001)
testdb=# begin;BEGINtestdb=# select txid_current(); txid_current -------------- 2309(1 row)testdb=# select 2308%4; ?column? ---------- 0(1 row)testdb=# rollback;ROLLBACKtestdb=# checkpoint;CHECKPOINTtestdb=#
clog文件中的内容0x09,与预期中的一致.
[xdb@localhost pg_xact]$ hexdump -C ./0000 -s 577 -n 100000241 09 |.|00000242[xdb@localhost pg_xact]$
到此，相信大家对"PostgreSQL中commit log有什么作用"有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！
