六月 18, 2024
摘要：在本教程中，您将了解什么是组合事务，它为什么会存在，以及会在什么情况下出现。
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组合事务简介
在 PostgreSQL 中，两个进程（甚至三个进程）可以同时锁定同一行，只要它们的锁不相互冲突。关于各种锁与其他类型的锁相冲突的规则，在文档中有很好的说明。
当您在 PostgreSQL 中锁定一行时，您在做的是，将事务 ID 放在存储中相应元组的xmax字段中。这样，任何来寻找这一行的人都会知道您已经锁定了它。然后，后来者可以等待该元组上的锁：
| 事务 768 | 事务 769 | 说明 |
|---|---|---|
SELECT * FROM foo WHERE x = 9 FOR UPDATE; |
事务768现在拥有一个行锁。该行的xmax字段包含了值768。 |
|
SELECT * FROM foo WHERE x = 9 FOR UPDATE; |
事务769检索当前行，看到事务768已持有与其想要的锁冲突的锁，并等待事务768结束。 |
但是，如果两个进程同时都想锁定同一行怎么办？例如：
| 事务 772 | 事务 773 | 说明 |
|---|---|---|
SELECT * FROM foo WHERE x = 9 FOR SHARE; |
之后，事务772拥有一个行锁。该行的xmax字段包含了值772。 |
|
SELECT * FROM foo WHERE x = 9 FOR SHARE; |
现在会发生什么？ |
事务773不能简单地将其事务 ID 写入xmax字段。那样相当于抢占了事务772的行锁，这会破坏锁的全部意义。为了解决这个问题，PostgreSQL 创建了一个组合事务。一个组合事务实质上是将一组事务捆绑在一起，以便这些事务可以同时锁定同一行。新的组合事务 ID 将写入到行的xmax字段。
| 事务 772 | 事务 773 | 说明 |
|---|---|---|
SELECT * FROM foo WHERE x = 9 FOR SHARE; |
||
SELECT * FROM foo WHERE x = 9 FOR SHARE; |
现在，两个事务都锁定了该行。该行的xmax字段被设置为14，这是一个组合事务 ID。组合事务14根据事务 ID 指向事务772和773。 |
|
COMMIT; |
事务773现在已结束，但该行的xmax值仍为14。由于组合事务是不可变的，因此组合事务14仍然会指向现已失效的事务773，以及正在进行中的事务772。 |
|
COMMIT; |
两个事务都结束后，在该行上不再有处于活动状态的锁。它的xmax值仍然是14，并且会一直保持为14，直到另一个进程锁定该行，或者该表被进行 VACUUM。 |
值得重申的是，组合事务是不可变的。如果两个事务104和108，分别作为组合事务19的一部分，都锁定了 R 行，并且事务117也要锁定该行，则事务117不能简单地联接组合事务19。相反，要创建一个 ID 为20的新的组合事务，其中包含了事务104、108和117。
这意味着，每当一个额外的事务想要锁定一行时，PostgreSQL 都必须将整个新的组合事务写入到缓冲区。对于大型的组合事务，所有这些读取和写入的时间成本可能会变得非常大。特别是因为对基础数据区域的访问，会受到一组全局轻量级锁的约束。
组合事务会不涉及多个事务吗？
在实际情况中，组合事务也可能会在单个事务中出现。假设，我们正在做这样的事情：
BEGIN;
SELECT * FROM queue_jobs
WHERE id = 4
FOR SHARE;
SAVEPOINT foo;
SELECT * FROM queue_jobs
WHERE id = 4
FOR UPDATE;
从技术上讲，SAVEPOINT 不应该会创建新的事务，但是，PostgreSQL 需要跟踪FOR UPDATE锁是在保存点之后获取的事实，以便在后续 ROLLBACK TO SAVEPOINT 命令的情况下可以释放该锁。因此，会创建一个新的组合事务，并将其 ID 放置在行的xmax字段中。
总结
一个组合事务 ID 是一个内部标识符，用于支持多个事务的行锁定。
当事务使用 “SELECT … FOR UPDATE”（或者是锁定模式：SHARE、KEY SHARE、NO KEY UPDATE）锁定和更新元组时，将会创建组合事务 ID。
组合事务 ID 位于pg_multixact目录中。