mysql源码解读之事务提交过程(一)

     mysql是一种关系型数据库，关系型数据库一个重要的特性就是支持事务，这是区别于no-sql产品的一个核心特性。当然了，no-sql产品支持键值查询，不能支持sql语句，这也是一个区别。今天主要讨论下事务的提交流程，由于mysql插件式存储架构，导致开启binlog后，事务提交实质是二阶段提交，通过两阶段提交，来保证存储引擎和二进制日志的一致。本文仅讨论binlog未打卡状态下的提交流程，后续会讨论打开binlog选项后的提交逻辑。源码调试环境如下：

测试环境：

OS：windows

DB：mysql 5.6.12

engine：innodb

 

测试前置条件：

set autocommit=0;

create table tt(col1 int, col2 varchar(100));

 

测试语句：

insert into tt values(1, 'abcdef');

commit;

 

    无论对于dml语句【insert，update，delete等】还是dcl语句【commit，rollback】，mysql提供了公共接口mysql_execute_command，我们先分析mysql_execute_command接口的基本流程：

mysql_execute_command
{
   switch (command)
   {
       case SQLCOM_INSERT:
                mysql_insert();
                break;
 
       case SQLCOM_UPDATE:
                mysql_update();
                break;
 
       case SQLCOM_DELETE:
                mysql_delete();
                break;
       ...... 
   }
   
   if thd->is_error()  //语句执行错误
     trans_rollback_stmt(thd);
  else
    trans_commit_stmt(thd); 
}

　　可以看到执行任何语句最后，都会执行trans_rollback_stmt，或trans_commit_stmt，这两个调用分别是语句级提交和语句级回滚。语句级提交，对于非自动模式提交情况下，主要作两件事情，一是释放autoinc锁，这个锁主要用来处理多个事务互斥地获取自增列值，因此，无论最后该语句提交或是回滚，该资源都是需要而且可以立马放掉的。二是标识语句在事务中位置，方便语句级回滚。执行commit后，可以进入commit流程，现在来看看具体事务提交的流程是怎样的。

mysql_execute_command
    trans_commit
ha_commit_trans(thd, FALSE);
{
    TC_LOG_DUMMY:ha_commit_low
        ha_commit_low()    
            innobase_commit
            {
                //获取innodb层对应的事务结构
                trx = check_trx_exists(thd);

                if(单个语句，且非自动提交)
                {
                     //释放自增列占用的autoinc锁资源
                     lock_unlock_table_autoinc(trx);
                     //标识sql语句在事务中的位置，方便语句级回滚
                     trx_mark_sql_stat_end(trx);
                }
                else 事务提交
                {
                     innobase_commit_low()
                     {   
                        trx_commit_for_mysql(); 
                            trx_commit(trx);  
                     }

　　　　　　　　　　　　//确定事务对应的redo日志是否落盘【根据flush_log_at_trx_commit参数，确定redo日志落盘方式】
                     trx_commit_complete_for_mysql(trx);
　　　　　　　　　　　　　　trx_flush_log_if_needed_low(trx->commit_lsn);
　　　　　　　　　　　　　　　　log_write_up_to(lsn); 
                }
            }
}

trx_commit

    trx_commit_low

        {

            trx_write_serialisation_history

            {

                trx_undo_update_cleanup //供purge线程处理，清理回滚页

            }

            trx_commit_in_memory

            {

                lock_trx_release_locks //释放锁资源

                trx_flush_log_if_needed(lsn) //刷日志

                trx_roll_savepoints_free //释放savepoints

            }

        }

   

　   mysql通过WAL方式，来保证数据库事务的一致性和持久性，即ACID特性中的C(consistent)和D(durability)。WAL（Write-Ahead Logging）是一种实现事务日志的标准方法，具体而言就是修改记录前，一定要先写日志；事务提交过程中，一定要保证日志先落盘，才能算事务提交完成。通过WAL方式，在保证事务特性的情况下，可以提交数据库的性能。从上述流程可以看出，提交过程中，主要做了4件事情，首先是清理undo段信息，对于innodb存储引擎的更新操作来说，undo段需要purge，这里的purge主要职能是，真正删除物理记录。在执行delete或update操作时，实际旧记录没有真正删除，只是在记录上打了一个标记，而是在事务提交后，purge线程真正删除，释放物理页空间。因此，提交过程中会将undo信息加入purge列表，供purge线程处理。然后是释放锁资源，mysql通过锁互斥机制保证不同事务不同时操作一条记录，事务执行后才会真正释放所有锁资源，并唤醒等待其锁资源的其他事务；再就是刷redo日志，前面我提到了，mysql实现事务一致性和持久性的机制。通过redo日志落盘操作，保证了即使修改的数据页没有即使更新到磁盘，只要日志是完成了，就能保证数据库的完整性和一致性；最后就是清理保存点列表，每个语句实际都会有一个savepoint(保存点)，保存点作用是为了可以回滚到事务的任何一个语句执行前的状态，由于事务都已经提交了，所以保存点列表可以被清理了。

     关于里面提到的mysql的锁机制，purge原理，redo日志，undo段等内容，其实都是数据库的核心，里面内容也很多，后面学习研究后再给大家分享。后面附录是有关事务的关键数据结构及其成员。

struct trx_t{

        trx_rseg_t*	rseg;		/*!< rollback segment assigned to the
					transaction, or NULL if not assigned

        trx_undo_t*	insert_undo;	/*!< pointer to the insert undo log, or
					NULL if no inserts performed yet */
	trx_undo_t*	update_undo;	/*!< pointer to the update undo log, or
					NULL if no update performed yet */
	const char*	mysql_log_file_name;
					/*!< if MySQL binlog is used, this field
					contains a pointer to the latest file
					name; this is NULL if binlog is not
					used */
	ib_int64_t	mysql_log_offset;
					/*!< if MySQL binlog is used, this
					field contains the end offset of the
					binlog entry */
}


/* The rollback segment memory object */
struct trx_rseg_t{
	/* Fields for update undo logs */
	UT_LIST_BASE_NODE_T(trx_undo_t) update_undo_list;
					/* List of update undo logs */
	UT_LIST_BASE_NODE_T(trx_undo_t) update_undo_cached;
					/* List of update undo log segments
					cached for fast reuse */
	/*--------------------------------------------------------*/
	/* Fields for insert undo logs */
	UT_LIST_BASE_NODE_T(trx_undo_t) insert_undo_list;
					/* List of insert undo logs */
	UT_LIST_BASE_NODE_T(trx_undo_t) insert_undo_cached;
					/* List of insert undo log segments
					cached for fast reuse */
}