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.

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=#selecttxid_current();txid_current--------------2308(1row)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).

/**Possibletransactionstatuses---notethatall-zeroesistheinitial*state.*可能的事务状态---注意初始状态全部为ASCII0**A"subcommitted"transactionisacommittedsubtransactionwhoseparent*hasn'tcommittedorabortedyet.*"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.*/typedefintXidStatus;#defineTRANSACTION_STATUS_IN_PROGRESS0x00#defineTRANSACTION_STATUS_COMMITTED0x01#defineTRANSACTION_STATUS_ABORTED0x02#defineTRANSACTION_STATUS_SUB_COMMITTED0x03二、clog文件

物理文件
clog文件存储在$PGDATA/pg_xact目录中

[xdb@localhostpg_xact]$lltotal8-rw-------.1xdbxdb8192Jan815:550000[xdb@localhostpg_xact]$

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

/*Weneedtwobitsperxact,sofourxactsfitinabyte*/#defineCLOG_BITS_PER_XACT2-->每个事务状态使用2bits表示#defineCLOG_XACTS_PER_BYTE4-->每个Byte可存储4个事务状态#defineCLOG_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

#defineSLRU_PAGES_PER_SEGMENT32

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.

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.

#defineTransactionIdToPage(xid)((xid)/(TransactionId)CLOG_XACTS_PER_PAGE)#defineTransactionIdToPgIndex(xid)((xid)%(TransactionId)CLOG_XACTS_PER_PAGE)#defineTransactionIdToByte(xid)(TransactionIdToPgIndex(xid)/CLOG_XACTS_PER_BYTE)#defineTransactionIdToBIndex(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=#selecttxid_current();txid_current--------------2308(1row)

查看clog

[xdb@localhostpg_xact]$hexdump-C./0000-s577-n10000024100|.|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@localhostpg_xact]$hexdump-C./0000-s577-n10000024101|.|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=#selecttxid_current();txid_current--------------2309(1row)testdb=#select2308%4;?column?----------0(1row)testdb=#rollback;ROLLBACKtestdb=#checkpoint;CHECKPOINTtestdb=#

clog文件中的内容0x09,与预期中的一致.

[xdb@localhostpg_xact]$hexdump-C./0000-s577-n10000024109|.|00000242[xdb@localhostpg_xact]$

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！