PostgreSQL服务过程中的那些事二：Pg服务进程处理简单查询一：开启事务
在《PostgreSQL服务过程中的那些事二：pg服务进程处理简单查询概览》里话说以下面的例子对简单查询分支进行讨论，并给出了简单查询方法调用序列，下面就从这儿开始，先回顾一下上节点内容。进入简单查询分支处理方法exec_simple_query后的处理基本上涵盖了《数据库系统实现》这本书里的内容。处理量相当大，先根据流程图概览一下处理过程。为了减小图的大小，把PostgresMain以前的调用流程略了。在以后讨论简单查询时PostgresMain以前的调用流程也省略了，要回顾可参见《PostgreSQL服务过程中的那些事二：pg服务进程处理简单查询概览》里的“Postgres服务进程处理请求的无限循环调用序列图”。
处理简单查询方法exec_simple_query调用序列图
主要的处理过程是先调用start_xact_command方法开启一个事务，再用pg_parse_query方法用词法语法解析工具把查询命令解析为解析树parsetree，根据需要调用PushActiveSnapshot方法搞一个快照，调用pg_analyze_and_rewrite方法分析、根据规则重写解析树为查询树querytree，调用pg_plan_queries方法把查询树转换到执行计划树plantree，在调用相应方法创建portal和在postal中执行执行计划树并给客户端发回结果。然后退出当前事务，清理内存。
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现在描述这个例子：数据库TEST里有表TEST1、TEST2，现在客户端发出查询“selectcname, comp from test1, test2 where test1.id=test2.id;”。建表的语句在下面。
createtable test1 (ID numeric(10), cname varchar(30));
createtable test2 (ID numeric(10), comp varchar(30));
postgres服务进程分析了查询指令后走了简查查询分支exec_simple_query。
再看一下exec_simple_query方法的简化流程图
exec_simple_query方法的简化流程图
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进了excu_simple_query分支的第一件事就是开启一个事务命令，pg里所有查询都要在事务里进行。下面是开启事务的调用序列图。
Postgres服务进程简查之开始事务调用序列图
上图大红色方框中显示了启动事物的相关的相关处理，进入StartTransaction方法后，使TransactionStateData *类型静态全局变量CurrentTransactionState指向TransactionStateData类型静态全局变量TopTransactionStateData，在CurrentTransactionState设置当前事务状态，记录当前事务ID和当前命令ID。然后调用AtStart_Memory方法创建内存上下文"TransactionAbortContext"和"TopTransactionContext"，接着调用AtStart_ResourceOwner方法在内存上下文"TopMemoryContext"中创建资源属主ResourceOwnerData类型变量curTransationOwner，并让CurrentTransactionState的ResourceOwnerData*类型成员curTransactionOwner指向该变量。用以上建立的结构管理该事务涉及到资源。描述着比较难理清关系，看下面的图吧。
记录事务状态及管理事务资源的相关结构图
从图中看见事务相关的资源属主ResourceOwnerData管理的事务资源包括关系内存缓存、系统表缓存catcache、关系模式缓存relcache、执行计划缓存plancache、查询命令相关元组描述符缓存tupdesc、事务相关快照以及打开的临时文件等。
事务状态及管理事务资源的相关结构见下面：
/*
* transactionstate structure
*/
typedef struct TransactionStateData
{
TransactionId transactionId; /* my XID, or Invalid if none */
SubTransactionId subTransactionId; /* my subxactID */
char *name; /* savepointname, if any*/
int savepointLevel; /* savepointlevel */
TransState state; /* low-level state */
TBlockState blockState; /* high-level state */
int nestingLevel; /* transaction nesting depth */
int gucNestLevel; /* GUC context nesting depth */
MemoryContext curTransactionContext; /* my xact-lifetime context */
ResourceOwner curTransactionOwner; /* my query resources */
TransactionId *childXids; /* subcommittedchild XIDs, in XID order */
int nChildXids; /* # of subcommittedchildXIDs */
int maxChildXids; /* allocated size of childXids[]*/
Oid prevUser; /* previous CurrentUserId setting*/
int prevSecContext; /* previous SecurityRestrictionContext */
bool prevXactReadOnly; /* entry-time xactr/ostate */
bool startedInRecovery; /* did we start in recovery? */
struct TransactionStateData *parent; /* back link to parent */
} TransactionStateData;
typedef TransactionStateData *TransactionState;
/*
* CurrentTransactionState always points to thecurrent transaction state
* block. It will point to TopTransactionStateData when not in a
* transaction at all, or when in a top-leveltransaction.
*/
static TransactionStateData TopTransactionStateData= {
0, /* transaction id */
0, /* subtransactionid */
NULL, /* savepointname */
0, /* savepointlevel */
TRANS_DEFAULT, /* transaction state */
TBLOCK_DEFAULT, /* transaction block state fromthe client
* perspective */
0, /* transaction nesting depth */
0, /* GUC context nesting depth */
NULL, /* cur transaction context */
NULL, /* cur transaction resource owner*/
NULL, /* subcommittedchild Xids*/
0, /* # of subcommittedchild Xids*/
0, /* allocated size of childXids[]*/
InvalidOid, /* previous CurrentUserId setting*/
0, /* previousSecurityRestrictionContext */
false, /* entry-time xactr/ostate */
false, /* startedInRecovery */
NULL /* link to parent state block */
};
static TransactionState CurrentTransactionState=&TopTransactionStateData;
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接着调用VirtualXactLockTableInsert方法给该事务一个VirtualTransactionId（这个类型是把pg服务进程ID和该进程上的事务ID关联起来的结构）类型的虚拟事务ID：VXID，并加锁。VirtualTransactionId的类型定义见下面：
typedef struct
{
BackendId backendId; /* determined at backendstartup */
LocalTransactionId localTransactionId; /* backend-localtransaction
* id */
} VirtualTransactionId;
然后为这个新事物调用下面的方法初始化相关子系统。
在事务开始时调用AtStart_GUC()设置事务嵌套层数，调用AtStart_Inval()方法初始化管理该事务失效信息用的TransInvalidationInfo类型结构，调用AtStart_Cache方法从共享失效消息队列读取并处理失效消息，调用AfterTriggerBeginXact方法初始化AfterTriggersData类型结构以备后面处理相关AFTER的触发器。AfterTriggersData的结构定义见下面：
typedef struct AfterTriggersData
{
CommandId firing_counter; /* next firing ID to assign */
SetConstraintState state; /* the active S C state */
AfterTriggerEventList events; /* deferred-event list */
int query_depth; /* current query list index */
AfterTriggerEventList *query_stack; /* eventspending from each query */
int maxquerydepth; /* allocated lenof abovearray */
MemoryContext event_cxt; /* memory context for events, if any */
/* these fields are just for resetting at subtransabort: */
SetConstraintState *state_stack; /* stacked S C states */
AfterTriggerEventList *events_stack; /* stacked list pointers */
int *depth_stack; /* stacked query_depths */
CommandId *firing_stack; /* stacked firing_counters */
int maxtransdepth; /* allocated lenof abovearrays */
} AfterTriggersData;
在StartTransaction方法里主要干了上面这些事并设置了记录事务状态的结构CurrentTransactionState的成员，其中有一个成员TransState state，TransState是枚举类型，表示事务状态，其定义如下：
/*
* transactionstates - transaction state from server perspective
*/
typedef enum TransState
{
TRANS_DEFAULT, /* idle */
TRANS_START, /* transaction starting */
TRANS_INPROGRESS, /* inside a valid transaction */
TRANS_COMMIT, /* commit in progress */
TRANS_ABORT, /* abort in progress */
TRANS_PREPARE /* prepare in progress */
} TransState;
好了，这节就到这儿。
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