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“ select cname, comp from test1, test2 where test1.id=test2.id; ”。建表的语句在下面。
create table test1 (ID numeric(10), cname varchar(30));
create table 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:
/*
* transaction state structure
*/
typedef struct TransactionStateData
{
TransactionId transactionId ; /* my XID, or Invalid if none */
SubTransactionId subTransactionId ; /* my subxact ID */
char * name ; /* savepoint name, if any */
int savepointLevel ; /* savepoint level */
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 ; /* subcommitted child XIDs, in XID order */
int nChildXids ; /* # of subcommitted child XIDs */
int maxChildXids ; /* allocated size of childXids[] */
Oid prevUser ; /* previous CurrentUserId setting */
int prevSecContext ; /* previous SecurityRestrictionContext */
bool prevXactReadOnly ; /* entry-time xact r/o state */
bool startedInRecovery ; /* did we start in recovery? */
struct TransactionStateData * parent ; /* back link to parent */
} TransactionStateData ;
typedef TransactionStateData * TransactionState ;
/*
* CurrentTransactionState always points to the current transaction state
* block. It will point to TopTransactionStateData when not in a
* transaction at all, or when in a top-level transaction.
*/
static TransactionStateData TopTransactionStateData = {
0, /* transaction id */
0, /* subtransaction id */
NULL, /* savepoint name */
0, /* savepoint level */
TRANS_DEFAULT , /* transaction state */
TBLOCK_DEFAULT , /* transaction block state from the client
* perspective */
0, /* transaction nesting depth */
0, /* GUC context nesting depth */
NULL, /* cur transaction context */
NULL, /* cur transaction resource owner */
NULL, /* subcommitted child Xids */
0, /* # of subcommitted child Xids */
0, /* allocated size of childXids[] */
InvalidOid, /* previous CurrentUserId setting */
0, /* previous SecurityRestrictionContext */
false, /* entry-time xact r/o state */
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 backend startup */
LocalTransactionId localTransactionId ; /* backend -local transaction
* 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 ; /* events pending from each query */
int maxquerydepth ; /* allocated len of above array */
MemoryContext event_cxt ; /* memory context for events, if any */
/* these fields are just for resetting at subtrans abort: */
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 len of above arrays */
} 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:
/*
* transaction states - 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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