openGauss源码解析（68）

openGauss源码解析：事务机制源码解析（1）

第5章 事务机制源码解析

事务是数据库操作的执行单位，需要满足最基本的ACID（原子性、一致性、隔离性、持久性）属性。

（1） 原子性：一个事务提交之后要么全部执行，要么全部不执行。

（2） 一致性：事务的执行不能破坏数据库的完整性和一致性。

（3） 隔离性：事务的隔离性是指在并发中，一个事务的执行不能被其他事务干扰。

（4） 持久性：一旦事务完成提交，那么它对数据库的状态变更就会永久保存在数据库中。

本章主要介绍openGauss事务模块是如何实现数据库事务的基本属性，使用户数据不丢不错、修改不乱、查询无错误。

5.1 事务整体架构和代码概览

事务模块总体结构如图5-1所示。

图5-1 总体结构

在openGauss中，事务的实现与存储引擎的实现有很强关联，代码主要集中在src/gausskernel/storage/access/transam及src/gausskernel/storage/lmgr下，关键文件如图5-1所示。

（1） 事务管理器：事务系统的中枢，它的实现是一个有限循环状态机，通过接受外部系统的命令并根据当前事务所处的状态决定事务的下一步执行过程。

（2） 日志管理器：用来记录事务执行的状态以及数据变化的过程，包括事务提交日志(CLOG)、事务提交序列日志（CSNLOG）以及事务日志（XLOG）。其中CLOG日志只用来记录事务执行的结果状态，CSNLOG记录日志提交的顺序，用于可见性判断；XLOG是数据的redo日志，用于恢复及持久化。

（3） 线程管理机制：通过一片内存区域记录所有线程的事务信息，任何一个线程可以通过访问该区域获取其他事务的状态信息。

（4） MVCC机制：openGauss系统中，事务执行读流程结合各事务提交的CSN序列号，采用了多版本并发控制机制，实现了元组的读和写互不阻塞。详细可见性判断方法见“5.2 事务并发控制”。

（5） 锁管理器：实现系统的写并发控制，通过锁机制来保证事务写流程的隔离性。