开源OpenGauss数据库中事务管理源码解析
一、 事务状态机
openGauss将事务系统分为上层（事务块TBlockState）以及底层（TransState）两个层次。（代码位于src/gausskernel/storage/access/transam/xact.cpp)
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上层事务块:客户端query的状态，用于提高用户操作数据的灵活性，用事务块的形式支持在一个事务中执行多条query语句。
事务块状态机:
每个事务状态都对应一个事务状态机结构体。
在无异常情形下，一个事务块的状态机如上图所示按照默认（TBLOCK_DEFAULT）->已开始（TBLOCK_STARTED）->事务块开启（TBLOCK_BEGIN）->事务块运行中（TBLOCK_INPROGRESS）->事务块结束（TBLOCK_END）->默认（TBLOCK_DEFAULT)循环。剩余的状态机是在上述正常场景下的各个状态点的异常处理分支。在事务块运行中（TBLOCK_INPROGRESS）出错分为2种情形。事务执行失败：事务块运行中（TBLOCK_INPROGRESS）->回滚（TBLOCK_ABORT）->回滚结束（TBLOCK_ABORT_END）->默认（TBLOCK_DEFAULT）；用户手动回滚执行成功的事务：事务块运行中（TBLOCK_INPROGRESS）->回滚等待（TBLOCK_ABORT_PENDING）->默认（TBLOCK_DEFAULT）。
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底层（TransState）：从内核视角的事务状态，真正意义上的事务状态。
事务底层状态：
内核内部底层状态如上图所示，底层状态机的描述见结构体TransState。在事务开启前事务状态为TRANS_DEFAULT。
事务开启过程中事务状态为TRANS_START。
事务成功开启后一直处于TRANS_INPROGRESS。
事务结束/回滚的过程中为TARNS_COMMIT/ TRANS_ABORT。
事务结束后事务状态回到TRANS_DEFAULT。
二、 事务状态机系统实例
BEGIN;
SELECT \* FROM TABLE1;
END;
1. 整体流程
任何语句的执行总是先进入事务处理接口事务块中，然后调用事务底层函数处理具体命令，最后返回到事务块中。
2. BEGIN执行流程
(1) 通过入口函数exec_simple_query处理begin命令。（函数位于\openGauss-server-master\src\gausskernel\process\tcop\postgres.cpp）
static void exec\_simple\_query(const char\* query\_string, MessageType messageType, StringInfo msg = NULL)
该函数添加默认参数unint16 messageType。其默认值为0。如果我们收到混合消息，该参数将设置为1，以告诉我们正常查询字符串后跟信息字符串。query_string = normal querystring + message
begin的query_string=0x1002cd0”begin;”
然后我们将meesageType与1进行比较。当messageType为1时，表示此消息是混合消息。查询字符串后面是一些我们必须处理的信息。我们将查询字符串分为两部分，普通查询字符串和信息字符串。然后主要调用 start_xact_command();
(void)PortalRun(portal, FETCH_ALL, isTopLevel, receiver, receiver, completionTag);
finish_xact_command();
(2) start_xact_command函数开始一个query命令，调用StartTransactionCommand函数，此时事务块上层状态未TBLOCK_DEFAULT，继续调用StartTransaction函数，设置事务底层状态TRANS_START，完成内存、缓存区、锁资源的初始化后将事务底层状态设为TRANS_INPROGRESS，最后在StartTransactionCommand函数中设置事务块上层状态为TBLOCK_STARTED。
TRANS\_DEFAULT->TRANS\_START->TRANS\_INPROGRESS
TBLOCK\_DEFAULT->TBLOCK\_STARTED
TRANS\_DEFAULT->TRANS\_START->TRANS\_INPROGRESS
TBLOCK\_DEFAULT->TBLOCK\_STARTED
TRANS\_DEFAULT->TRANS\_START->TRANS\_INPROGRESS
TBLOCK\_DEFAULT->TBLOCK\_STARTED
(3) PortalRun处理begin语句
(4) finish_xact_command
finish_xact_command函数结束一个query命令，调用CommitTransactionCommand函数设置事务块上层状态从TBLOCK_BEGIN变为TBLOCK_INPROGRESS，并等待读取下一条命令。
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Select语句流程
(1) exec_simple_query select 的 query_string=0x1002cd0"SELECT * FROM table1;"
(2) start_xact_command调用StartTransactionCommand函数，由于当前上层事务块状态为TBLOCK_INPROGRESS，说明已经在事务块内部，则直接返回，不改变事务上层以及底层的状态。
(3) PortalRun：依次向下调用函数ExecutorRun根据执行计划执行最优路径查询。
(4) finish_xact_command 调用CommitTransactionCommand函数，当前事务块上层状态仍为TBLOCK_INPROGESS，不改变当前事务上层以及底层的状态。
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Begin语句流程
(1) exec_simple_query end 的 query_string=0x1002cd0"end;"
(2) start_xact_command调用StartTransactionCommand函数，由于当前上层事务块状态为TBLOCK_INPROGRESS，说明已经在事务块内部，则直接返回，不改变事务上层以及底层的状态。
(3) PortalRun 设置事务块上层状态为TBLOCK_END。
(4) finish_xact_command 设置事务底层状态为TRANS_COMMIT，进行事务提交流程并且清理事务资源；清理后设置底层事务状态为TRANS_DEFAULT
继续调用CommitTransaction函数提交事务，设置事务底层状态为TRANS_COMMIT，进行事务提交流程并且清理事务资源；本地持久化CLOG及XLOG日志，并清空相应的事务槽位信息。清理后设置底层事务状态为TRANS_DEFAULT，返回CommitTansactionCommand函数；设置事务块上层状态为TBLOCK_DEFAULT，整个事务块结束。
