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

gqinvs

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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