Postgresql源码（100）Portal与事务的关系（顶层事务与子事务）

1 总结

• portal与事务有强绑定的关系，由portal->createSubid变量记录关联关系。如果为1表示顶层事务，关联的是子事务。

• 不论是顶层事务还是子事务，提交、回滚时只会处理自己创建出来的portal。

  • 顶层事务会清理非活跃状态的Portal，如果Portal是活跃的会保留内存。
  • 子事务直接释放portal，无论是否活跃。

• PLpgSQL中的提交回滚，有较大限制：

  • PLpgSQL中的提交或回滚，如果call proc在事务块中，直接失败。
  • PLpgSQL中的提交或回滚，如果pl带exception，直接失败。
  • 原因是，pl中的提交或回滚不能再子事务、或事务块内，要实现的话比较复杂，需要对齐SPI与子事务、portal与子事务、exprcontext与子事务等等。

• 子事务ID只增不减，可能有空隙存在，参考PushTransaction的currentSubTransactionId。

2 提交

2.1 顶层事务提交：PreCommit_Portals与子事务提交AtSubCommit_Portals

实例

CREATE  OR REPLACE PROCEDURE tproc1() 
AS $$
DECLAREcurs1 refcursor;                       curs2 CURSOR FOR SELECT c1 FROM tf1;curs3 CURSOR (key integer) FOR SELECT * FROM tf1 WHERE c1 > key;x int;y tf1%ROWTYPE;
BEGINopen curs1 FOR SELECT * FROM tf1 WHERE c1 > 3;fetch curs1 into y; RAISE NOTICE 'curs1 : %', y.c3;fetch curs1 into y; RAISE NOTICE 'curs1 : %', y.c3;open curs2;fetch curs2 into x; RAISE NOTICE 'curs2 : %', x;fetch curs2 into x; RAISE NOTICE 'curs2 : %', x;OPEN curs3(4);  -- OPEN curs3(key := 4);fetch curs3 into y; RAISE NOTICE 'curs3 : %', y.c4;fetch curs3 into y; RAISE NOTICE 'curs3 : %', y.c4;
EXCEPTION WHEN others THENRAISE NOTICE 'in caller exception';
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;begin;
savepoint sp1;
savepoint sp2;
call tproc1();
commit;

（1）第一次子事务提交：EXCEPTION子事务提交AtSubCommit_Portals（subid=4）

发生在call tproc1();执行完毕。

exec_stmt_blockReleaseCurrentSubTransactionCommitSubTransactionAtSubCommit_Portals

当前事务堆栈：

CurrentTransactionState->subTransactionId
[1,      2,          3,              4]|       |           |               |
top      savepoint   savepoint       exception

由于call进入SPI，当前SPI堆栈只有一层，对应到3号子事务上，因为是在3号子事务的背景下执行的CALL。_SPI_stack[0] = {connectSubid = 3}

AtSubCommit_Portals(mySubid=4) 开始处理portal：

portal1 = {          // 游标 mySubid = 4 ，当前游标的portal被继承给parent portalname = "<unnamed portal 17>", createSubid = 4,   // AtSubCommit_Portals 4-->3activeSubid = 4,createLevel = 4,   sourceText = "SELECT c1 FROM tf1",commandTag = CMDTAG_SELECT,strategy = PORTAL_ONE_SELECT}

… 三个游标的portal都是类似上面处理的。特殊的是顶层portal。不属于当前要释放的子事务4，不处理。

portal1 = {          // 顶层 mySubid = 3 ，当前不处理name = "", createSubid = 3, activeSubid = 3, createLevel = 3,   sourceText = "call tproc1();",commandTag = CMDTAG_CALL,strategy = PORTAL_MULTI_QUERY}

（2）第二次子事务提交：savepoint子事务提交AtSubCommit_Portals（subid=3）

发生在commit。

exec_simple_queryfinish_xact_commandCommitTransactionCommandCommitSubTransactionAtSubCommit_Portals

当前事务堆栈：

CurrentTransactionState->subTransactionId
[1,      2,          3]|       |           |
top      savepoint   savepoint

AtSubCommit_Portals(mySubid=3)开始处理portal：

portal1 = {          // 游标 mySubid = 4 ，当前游标的portal被继承给parent portalname = "<unnamed portal 17>", createSubid = 2,   // AtSubCommit_Portals 3-->2activeSubid = 2,   // AtSubCommit_Portals 3createLevel = 2,   // AtSubCommit_Portals 3-->2sourceText = "SELECT c1 FROM tf1",commandTag = CMDTAG_SELECT,strategy = PORTAL_ONE_SELECT}

当前堆栈Portal已经被drop了。现在PortalHashTable里面只有三个游标的Portal。

（3）第三次子事务提交：savepoint子事务提交（subid=2）

同上。

（4）顶层事务提交（subid=1）PreCommit_Portals

发生在commit。

exec_simple_queryfinish_xact_commandCommitTransactionCommandCommitTransactionPreCommit_Portals

提交时发现3个portal，只剩游标的3个portal了。

调用PortalDrop全部释放掉。

PreCommit_Portals函数需要关注的就是，普通portal都会被drop掉。特殊保留的是hold cursor即循环语句使用的内部自建游标，还有一种就是vacuum等多事务语句。

3 回滚

3.1 顶层事务清理：AtAbort_Portals

调用位置

AbortTransaction → AtAbort_Portals

调用一次即可，用户清理顶层事务。

清理逻辑

1. 遍历PortalHashTable，拿到所有CreatePortal创建出来的Portal（两种：执行器的portal和游标的portal）
2. 标记portal状态failed，标记failed的内存会被释放掉。
   1. 情况一：elog FATAL 主动标记failed
   2. 情况二：状态是PORTAL_READY的portal
3. 跳过一些portal，不处理。
   1. 情况一：createSubid=0 前一个事务的portal，不属于自己（!=1）。
   2. 情况二：portal->autoHeld == true 专门用于循环的游标（不是用户创建的，PL自用的）。

3.2 子事务清理：AtSubAbort_Portals

调用位置

AbortSubTransaction → AtSubAbort_Portals

有两种调用场景：

1. 事务块内一次性rollback，递归多次AtSubAbort_Portals，提交所有子事务。
2. 回滚到某一个检查点，递归指定次数AtSubAbort_Portals，只提交指定的几个子事务。

清理逻辑

1. 遍历PortalHashTable，拿到所有CreatePortal创建出来的Portal（两种：执行器的portal和游标的portal）
2. 判断创建归属：
   • 如果当前清理的子事务 与 portal的createSubid匹配，直接清理PORTAL_READY和PORTAL_ACTIVE状态的，包括删除内存。
   • 如果当前清理的子事务 与 portal的createSubid不匹配：
     • 判断使用归属，如果当前清理的子事务 与 portal的activeSubid匹配，说明不是当前子事务创建的，但是被当前子事务使用了，指标记failed但不做清理，不删除内存。

4 PushTransaction与PopTransaction函数

• 启动子事务时需要将当前事务入栈，CurrentTransactionState换成子事务的。
• 子事务和父事务由parent连接。
• 修改这部分代码需要注意一次弹出多个事务时，currentSubTransactionId有没有正确维护。

static void
PushTransaction(void)
{TransactionState p = CurrentTransactionState;TransactionState s;s = (TransactionState)MemoryContextAllocZero(TopTransactionContext,sizeof(TransactionStateData));

注意currentSubTransactionId直增不减。pop时也不减少。

	currentSubTransactionId += 1;if (currentSubTransactionId == InvalidSubTransactionId){currentSubTransactionId -= 1;pfree(s);ereport(ERROR,(errcode(ERRCODE_PROGRAM_LIMIT_EXCEEDED),errmsg("cannot have more than 2^32-1 subtransactions in a transaction")));}/** We can now stack a minimally valid subtransaction without fear of* failure.*/s->fullTransactionId = InvalidFullTransactionId;	/* until assigned */s->subTransactionId = currentSubTransactionId;s->parent = p;s->nestingLevel = p->nestingLevel + 1;s->gucNestLevel = NewGUCNestLevel();s->savepointLevel = p->savepointLevel;s->state = TRANS_DEFAULT;s->blockState = TBLOCK_SUBBEGIN;GetUserIdAndSecContext(&s->prevUser, &s->prevSecContext);s->prevXactReadOnly = XactReadOnly;s->parallelModeLevel = 0;s->topXidLogged = false;CurrentTransactionState = s;}