Postgres-XL分布式事务实现一

2.1 执行insert操作时进程状态

  下面通过任选一个coordinate节点执行insert操作时，各节点进程状态情况来举例说明：

1. 先创建一个表，该表有两列，该表数据分布采用hash方式，分布列为第一列，命令如下：

   create table test_hash(a integer ,y character(3)) DISTRIBUTE BY hash(a) TO NODE (dn1,dn2,dn3);
   

2. 通过一条insert语句，往该表中中插入若干行数据（此处为了便于观察每个节点的pgxl各进程状态，故插入100W行，且字符串采用随机方式生成，从而延长插入时间），其中第一列采用generate_series函数生成1~100W的序列数，第二列采用自定义的random_string函数生成随机字符串；在pg2的coord2上执行如下插入语句：

   insert into test_hash select generate_series(1,1000000),random_string(3);
   

3. 此时观察pg1、pg2、pg3三个节点上coordinate和datanode进程的情况，分别如下：

   pg2节点的coord2和dn2进程情况如下图所示

pg1节点的coord1和dn1进程情况如下图所示：

pg3节点的coord3和dn3进程情况如下图所示：

2.2 pgxl和postgres进程数对比

  所以，如果该insert操作涉及到N个datanode，而有num个客户端同时执行该insert操作，那么将会增加（1 + 2N）num 个进程数（相比于空闲状态下）；

  注：因为此例的insert操作不涉及表之间的关联操作，一旦涉及到表关联操作，其新增加的进程数会成倍增加，比如如下一条insert，当涉及3个datanode时，即使一个insert操作，也会增加（1+23）3 = 21个由三个datanode进程fork出的子进程：

insert into test0 select test1.* from test1,test2 where test1.y=test2.y and test2.a < 110;

2.3  执行insert操作时datanode进程fork出的两类子进程

第一类：由coordinate进程fork出的子进程连接datanode，从而使该datanode进程fork出一个子进程，具体步骤为：

•   步骤1、当前处理insert操作的coordinate进程会fork出一个子进程cn_pgxl，用于处理该insert请求；

•   步骤2、该子进程cn_pgxl会从coordinate的连接池cn_pool中选择一个空闲连接（若没有则新建），使其连接datanode监听端口（此处5433）；

•   步骤3、datanode进程接到连接请求后，会fork出一个子进程dn_bycn，用于和cn_pgxl进行数据交互。  注1：此处datanode进程fork出的子进程dn_bycn，是为了实现分布式事务两阶段提交中最后一步提交操作，同时他也会在某些特定情况下生成执行计划（后面会叙述）。  注2：若该操作涉及N个datanode，那么cn_pgxl进程会通过cn_pool选择N个可用连接，分别和N个datanode节点重复执行步骤2和步骤3，从而使得每个datanode上都会fork出一个子进程用于和cn_pgxl进程进行交互。

  

第二类：进程dn_bycn和datanode进行连接，使其fork出一个子进程D_dn，具体步骤如下。

•   步骤4、在前面步骤3中fork出的子进程dn_bycn，会从其所在datanode的连接池dn_pool中选择一个空闲连接（若没有则新建），使其连接此次操作选择出的主datanode（注：选择策略暂时未知，后续研究）的监听端口（此处5433）；

•   步骤5、主datanode接到连接请求后，会fork出一个子进程D_dn，让其处理dn_bycn进程的请求，并和其进行数据交互。  注1、此处datanode进程fork出的子进程D_dn，是为了实现分布式事务两阶段提交中保证分布式事务原子性的，它专门用于让事务在提交前尽可能地完成所有能完成的工作，这样，最后的提交阶段将是一个耗时极短的微小操作，这种操作在一个分布式系统中失败的概率是非常小的。  注2、若该操作涉及有N个datanode，则每个datanode上fork出的子进程dn_bycn都会和此次选中的主datanode（不固定）进行连接，从而在主datanode上会fork出N个D_dn子进程，用于和dn_bycn进行数据交互。

  从上图中可以看出，因为有三个datanode，所以在pg1的dn1中fork出了三个子进程D_dn1、D_dn2、D_dn3。