pg事务篇（一）—— 事务与多版本并发控制MVCC
一、 MVCC常用实现方法
一般MVCC有2种实现方法：
1. 的MVCC实现方式优缺点
优点
缺点
2. 中MVCC的实现思路
为了实现MVCC机制，必须要：
下面我们分别来看，首先了解一些基本概念。
二、 基本概念 1. 事务标识
当事务开始（执行begin第一条命令时），事务管理器会为该事务分配一个txid（ id）作为唯一标识符。txid是一个32位无符号整数，取值空间大小约42亿（2^32-1）。
txid可通过()函数获取
testdb=# BEGIN;
BEGIN
testdb=# SELECT txid_current();txid_current
--------------100
(1 row)三个特殊的txid
事务间的可见性
txid间可以相互比较大小，任何事务只可见txid＜其自身txid的事务修改结果。但txid并不是无限的，当42亿数据用尽之后又应该如何判断可见性？这个问题我们下篇再讨论。
2. 元组结构
pg中元组由三部分组成——元组头结点、空值位图、用户数据。
官方文档中解释如下: : 9.6: Page
4 bytes
XID stamp
4 bytes
XID stamp
t_cid
4 bytes
and/or CID stamp ( with )
4 bytes
XID for a row
6 bytes
TID of this or newer row
2 bytes
of , plus flag bits
2 bytes
flag bits
uint8
1 byte
to user data
其中与MVCC相关的重要信息为：
当更新该元组时，会指向新版本元组。若元组被更新多次，则该元组会存在多个版本，各版本通过t_cid串联，形成一个版本链。通过这个版本链，可以找到最新的版本。是一个二元组（页号,页内偏移量），其中页号从0开始，页内偏移量从1开始。
pg提供了插件，可查看指定表对应的page 内容
testdb=# CREATE EXTENSION pageinspect;
CREATE EXTENSION
testdb=# CREATE TABLE tbl (data text);
CREATE TABLE
testdb=# INSERT INTO tbl VALUES('A');
INSERT 0 1
testdb=# SELECT lp as tuple, t_xmin, t_xmax, t_field3 as t_cid, t_ctid FROM heap_page_items(get_raw_page('tbl', 0));tuple | t_xmin | t_xmax | t_cid | t_ctid
-------+--------+--------+-------+--------1 | 99 | 0 | 0 | (0,1)
(1 row)三、 元组的增、删、改 1. 插入
插入操作最简单，直接将新元组插入目标表中页面即可
插入操作的过程和结果分析：
2. 删除
pg的删除只是将目标元组在逻辑上标为删除（将设为执行命令的事务txid），实际该元组依然存在于数据库的存储页面，直至该元组被清理进程清理掉。
删除操作的过程和结果分析：
当txid=111的事务提交时，就不再需要了，称为dead tuple。但是这个tuple依然残留在页面上， 随着数据库的运行，这种死元组越来越多，它们会在时最终被清理掉。
3. 更新
pg不会直接修改数据，而是将目标元组标记为删除，并插入一条新元组，同时修改执行新版本元组。
更新操作的过程和结果分析
首先看第一条：
再看第二条：
四、 提交日志
pg在提交日志（ log,CLOG）中保存事务的状态。
1. 事务状态
pg定义了四种事务状态——, , 和，其中状态用于子事务，此处不讨论。
#define TRANSACTION_STATUS_IN_PROGRESS 0x00
#define TRANSACTION_STATUS_COMMITTED 0x01
#define TRANSACTION_STATUS_ABORTED 0x02
#define TRANSACTION_STATUS_SUB_COMMITTED 0x03四种事务状态仅需两个bit即可记录。以一个块8KB为例，可以存储8KB*8/2 = 32K个事务的状态。内存中缓存CLOG的 大小为Min(128,Max(4,/512))。
2. 工作原理
CLOG在逻辑上是一个数组，由共享内存中一系列8K页面组成。数组下标对应事务txid，数组内容则为事务状态：
当需要获取事务状态时，pg调用内部函数读取CLOG返回所请求事务状态，详情参考下篇——提示位。
3. CLOG的维护
当 pg或运行时，CLOG数据会由内存写入（pg 10后叫）目录中的文件。这些文件被命名为0000,0001，最大256KB。当pg启动时，会加载这些文件用于初始化CLOG。
CLOG数据会不断增长，但并非所有数据都是必要的，清理过程也会定期清理掉不再需要的CLOG页面和文件。
参考
《实战》
The of : 5
PgSQL· 引擎特性 · 多版本并发控制介绍及实例分析
PgSQL · 特性分析 · MVCC机制浅析
PgSQL · 引擎特性 · Hint Bits 简介
: : 10: 67.6. Page
