事务的处理

事务块

从事务形态划分可分为隐式事务和显示事务。隐式事务是一个独立的SQL语句，执行完成后默认提交。显示事务需要显示声明一个事务，多个sql语句组合到一起称为一个事务块。

事务块通过begin，begin transaction，start transaction开始

通过COMMIT,END或ABORT,ROLLBACK结束，其中COMMIT=END，ABORT=ROLLBACK

BEGIN;
select * from lzl1 limit 1;
update lzl1 set a=2;
END;

如果事务块执行过程中一旦有报错，由于事务必须满足原子性，事务只能回退

lzldb=# begin;
BEGIN
lzldb=*# select * from lzl2;
ERROR: relation "lzl2" does not exist
LINE 1: select * from lzl2;
^
lzldb=!# commit;
ROLLBACK

事务处理函数

事务处理函数分为3个层次：顶层事务函数、中层事务函数、底层事务函数
顶层事务函数，处理事务块命令，比如BEGIN, COMMIT, ROLLBACK, SAVEPOINT等，有如下函数

BeginTransactionBlock	启动事务块
EndTransactionBlock	结束事务块
UserAbortTransactionBlock	用户显示结束事务块
DefineSavepoint	生成保存点
RollbackToSavepoint	回滚到某保存点
ReleaseSavepoint	释放保存点

中层事务函数，每个sql在执行前后都会调用中层事务函数，包括检测到异常后，有如下函数

StartTransactionCommand	启动事务命令
CommitTransactionCommand	完成事务命令，注意不是提交命令
AbortCurrentTransaction	退出当前事务

底层事务函数，真正的事务处理函数，负责维护事务状态、事务资源分配和回收等，有如下函数

StartTransaction	启动事务
CommitTransaction	提交事务
AbortTransaction	回滚/中断事务
CleanupTransaction	清理事务
StartSubTransaction	启动子事务
CommitSubTransaction	提交子事务
AbortSubTransaction	回滚/中断子事务
CleanupSubTransaction	清理子事务

其实这上面几个函数还是比较好分辨的。抛开几个特殊的函数（上层相关savepoint，中层abort函数），其实上、中、下三层事务层分成了：*Block（事务块函数），*Command（command函数），*Transaction（真正的事务处理函数）。然后把savepoint子事务当做事务块函数（后面会介绍，子事务可以在事务块中回退，所以这里把子事务放在事务块一级理所当然），把abort命令当做command级函数就可以了。

事务块状态

上层函数和中层函数同时控制事务块状态，底层函数控制事务状态

事务块状态和事务状态均在src/backend/access/transam/xact.c

typedef enum TBlockState
{
/* 不在事务块中的状态 */
TBLOCK_DEFAULT,                /* 空闲状态，事务开始或结束后都处于此状态 */
TBLOCK_STARTED,                /* 刚开始进入事务块时的状态，由TBLOCK_DEFAULT转换到此状态，此状态存在时间较短 */
 
/* 事务块状态 */
TBLOCK_BEGIN,                /* 启动事务块，此时才启动数据块，进入数据块级状态 */
TBLOCK_INPROGRESS,            /* 活跃的事务，BEGIN以后事务块一直处于此状态，直到事务结束 */
TBLOCK_IMPLICIT_INPROGRESS, /* 隐式BEGIN的活跃事务 */
TBLOCK_PARALLEL_INPROGRESS, /* 并行执行的活跃事务 */
TBLOCK_END,                    /* 收到COMMIT命令 */
TBLOCK_ABORT,                /* 事务失败，等待ROLLBACK */
TBLOCK_ABORT_END,            /* 事务失败，收到ROLLBACK */
TBLOCK_ABORT_PENDING,        /* 活跃事务，收到ROLLBACK */
TBLOCK_PREPARE,                /* 活跃事务，收到PREPARE（显式2PC） */

/* 子事务状态（仍然是事务块级状态） */
TBLOCK_SUBBEGIN,            /* 启动子事务 */
TBLOCK_SUBINPROGRESS,        /* 活跃的子事务 */
TBLOCK_SUBRELEASE,            /* 收到RELEASE（释放保存点） */
TBLOCK_SUBCOMMIT,            /* 当子事务还在运行的时候（SUBINPROGRESS），收到父事务COMMIT */
TBLOCK_SUBABORT,            /* 失败子事务，等待rollback命令 */
TBLOCK_SUBABORT_END,        /* 失败子事务，收到rollback命令 */
TBLOCK_SUBABORT_PENDING,    /* 活跃子事务，收到rollback命令 */
TBLOCK_SUBRESTART,            /* 活跃子事务，收到rollback to命令 */
TBLOCK_SUBABORT_RESTART        /* 失败子事务，收到ROLLBACK TO命令 */
} TBlockState;

大部分状态是显而易见的。需要补充说明的是事务回滚（rollback）和事务失败(ABORT)两者后续行为是相似的，他们都要把清理事务资源和退出当前事务。但是pg把他们分为了两种行为，设置了两种状态TBLOCK_ABORT，TBLOCK_ABORT_END（子事务亦然），为什么会这样呢？

在src/backend/access/transam/README中对此现象作了详细的说明：

场景 1	场景 2
1) 用户输入 BEGIN	1) 用户输入 BEGIN
2) 用户执行某些命令	2) 用户执行某些命令
3) 用户不喜欢她所看到的东西，输入ABORT	3) 事务系统因为某些原因中断（语法错误等）

场景1中，我们想中断事务并把事务回退到default状态 。

场景2中，可能后续还会有更多的命令，这些命令也是当前事务块的一部分，我们不得不忽略这些命令，直到我们看见COMMIT or ROLLBACK。

AbortCurrentTransaction处理事务内部中断，UserAbortTransactionBlock处理事务用户中断。两个函数都依赖AbortTransaction来处理所有真正的工作。唯一区别在于AbortTransaction工作结束后我们进入了什么状态:

* AbortCurrentTransaction leaves us in TBLOCK_ABORT

* UserAbortTransactionBlock leaves us in TBLOCK_ABORT_END（原文如此，不过用户输入结束应该进入TBLOCK_ABORT_PENDING状态）

底层事务中断处理分为两个阶段：

* 一旦我们意识到事务失败，就会执行AbortTransaction。这应该释放所有共享资源（锁等），以防不必要的增加其他backends的延迟。

* 当我最终看到用户COMMIT或者ROLLBACK时，执行CleanupTransaction；该函数将清理资源并让我们完全跳出事务。特别是，在此之前我们不能破坏TopTransactionContext。

事务状态

事务状态一目了然(注意跟事务块状态是不同的)

typedef enum TransState
{
TRANS_DEFAULT,                /* 空闲 */
TRANS_START,                /* 事务启动 */
TRANS_INPROGRESS,            /* 活跃的事务 */
TRANS_COMMIT,                /* 事务提交 */
TRANS_ABORT,                /* 退出事务 */
TRANS_PREPARE                /* prepare事务（2pc） */
} TransState;

事务状态流转

事务块中的一个个命令，调用事务函数，事务函数转变事务、事务块的状态
以一个最简单的事务块举例（参考readme）

1)BEGIN
2)SELECT * FROM foo
3)INSERT INTO foo VALUES (...)
4)COMMIT

命令调用关系：

  	/  StartTransactionCommand;    --中层事务命令启动函数
   /    StartTransaction;        --底层真正处理启动事务函数
1)<  ProcessUtility;         --ProcessUtility处理BEGIN命
   \    BeginTransactionBlock;     --顶层事务块启动函数
    \ CommitTransactionCommand;    --中层完成命令函数  
		 
    /  StartTransactionCommand;    --中层事务命令启动函数
2) /  PortalRunSelect;        --SELECT语句执行
   \  CommitTransactionCommand;    --中层完成命令函数
    \    CommandCounterIncrement;    --中层完成命令函数
    
    /  StartTransactionCommand;    --中层事务命令启动函数
3) /  ProcessQuery;          --INSERT语句执行
   \  CommitTransactionCommand;    --中层完成命令函数
    \    CommandCounterIncrement;    --命令计数器计数+1

      / StartTransactionCommand;    --中层事务命令启动函数
     /  ProcessUtility;         --ProcessUtility处理commit命令
 4) <    EndTransactionBlock;      --调用顶层事务块结束函数
     \  CommitTransactionCommand;    --中层完成命令函数
      \   CommitTransaction;       --底层真正处理提交事务函数

• 事务块的每一个命令，都会以中层函数StartTransactionCommand和CommitTransactionCommand开始和结束
• 在以上两个中层函数中间，可以看成真正执行的命令处理

2)SELECT和3)INSERT事务块状态都是TBLOCK_INPROGRESS，BEGIN和COMMIT状态块转换流程如下：

事务函数参考

《postgresql技术内幕》
src/backend/access/transam/README