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;
BEGIN
testdb=# 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).
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$PGDATA/pg_xact目录中
[xdb@localhost pg_xact]$ ll
total 8
-rw-------. 1 xdb xdb 8192 Jan 8 15:55 0000
[xdb@localhost pg_xact]$clog segment
如前所述,事务号是无符号的32bit整型,PG通过以下公式逻辑上把clog划分为N个segment:
N = 0xFFFFFFFF/CLOG_XACTS_PER_PAGE/SLRU_PAGES_PER_SEGMENT
其中:
CLOG_XACTS_PER_PAGE定义为
#define CLOG_BITS_PER_XACT 2 -->每个事务状态使用2bits表示
#define CLOG_XACTS_PER_BYTE 4 -->每个Byte可存储4个事务状态
#define CLOG_XACTS_PER_PAGE (BLCKSZ * CLOG_XACTS_PER_BYTE) -->每个page可存储8192*4个事务状态即CLOG_XACTS_PER_PAGE = 8192*4
SLRU_PAGES_PER_SEGMENT定义为
#define SLRU_PAGES_PER_SEGMENT 32代入公式中:
N = 0xFFFFFFFF/CLOG_XACTS_PER_PAGE/SLRU_PAGES_PER_SEGMENT
= 0xFFFFFFFF/(8192*4)/32
= 4096
物理上,每个segment有32个Pages(SLRU_PAGES_PER_SEGMENT = 32),则每个segment file大小为8K*32=256K.
三、txid & clog
给定一个事务号,如何获取该事务对应的状态?
PG首先通过该事务号获得该事务状态存储在clog中哪个page中(即pageno),然后再定位存储事务状态的Byte在该page中的偏移以及在该Byte中的偏移.
#define TransactionIdToPage(xid) ((xid) / (TransactionId) CLOG_XACTS_PER_PAGE)
#define TransactionIdToPgIndex(xid) ((xid) % (TransactionId) CLOG_XACTS_PER_PAGE)
#define TransactionIdToByte(xid) (TransactionIdToPgIndex(xid) / CLOG_XACTS_PER_BYTE)
#define TransactionIdToBIndex(xid) ((xid) % (TransactionId) CLOG_XACTS_PER_BYTE)如给定事务号2308,根据上述公式可得到:
Page = 2308 / (8192*4) = 0 —> 第0号page
PageIndex = 2308 % (8192*4) = 2308 —> Page内偏移
ByteInPage = 2308 / 4 = 577 —> 该Page内的第577个Byte
ByteIndex = 2304 % 4 = 0 —> 该字节中的首2bits
下面通过实际案例验证
开启事务
testdb=# begin;
BEGIN
testdb=# select txid_current();
txid_current
--------------
2308
(1 row)查看clog
[xdb@localhost pg_xact]$ hexdump -C ./0000 -s 577 -n 1
00000241 00 |.|
000002420x00 —> TRANSACTION_STATUS_IN_PROGRESS
提交事务
执行checkpoint,刷新到磁盘上
testdb=# commit;
COMMIT
testdb=# checkpoint;
CHECKPOINT查看clog
[xdb@localhost pg_xact]$ hexdump -C ./0000 -s 577 -n 1
00000241 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;
BEGIN
testdb=# select txid_current();
txid_current
--------------
2309
(1 row)
testdb=# select 2308%4;
?column?
----------
0
(1 row)
testdb=# rollback;
ROLLBACK
testdb=# checkpoint;
CHECKPOINT
testdb=#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 1
00000241 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！这里是亿速云网站，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！
