PostgreSQL 原理：CLOG 事务提交日志的状态和维护

PostgreSQL 在提交日志（commit log,CLOG）中保存事务的状态。

1. 事务状态
   pg定义了四种事务状态 —— IN_PROGRESS, COMMITTED, ABORTED和SUB_COMMITTED，其中SUB_COMMITTED状态用于子事务，此处不讨论。

#define TRANSACTION_STATUS_IN_PROGRESS		0x00
#define TRANSACTION_STATUS_COMMITTED		0x01
#define TRANSACTION_STATUS_ABORTED		0x02
#define TRANSACTION_STATUS_SUB_COMMITTED	0x03

四种事务状态仅需两个bit即可记录。以一个块8KB为例，可以存储8KB*8/2 = 32K个事务的状态。内存中缓存CLOG的buffer 大小为Min(128,Max(4,NBuffers/512))。

2. 工作原理
   CLOG在逻辑上是一个数组，由共享内存中一系列8K页面组成。数组下标对应事务txid，数组内容则为事务状态：
   

T1时刻：txid=200事务提交，对应状态从IN_PROGRESS改为COMMITED
T2时刻：txid=201事务回滚，对应状态从IN_PROGRESS改为ABORTED

当需要获取事务状态时，pg调用内部函数读取CLOG返回所请求事务状态。

3. CLOG的维护

当shutdown pg或Checkpoint运行时，CLOG数据会由内存写入pg_clog（pg 10后叫pg_xact）目录中的文件。这些文件被命名为0000,0001，最大256KB。当pg启动时，会加载这些文件用于初始化CLOG。

CLOG数据会不断增长，但并非所有数据都是必要的，清理过程也会定期清理掉不再需要的CLOG页面和文件。