mysql之 事務prepare 與 commit 階段分析

開啟binlog選項後，執行事務提交命令時，就會進入兩階段提交模式。兩階段提交分為prepare階段和commit兩個階段。流程如下 ：這裡面涉及到兩個重要的引數：innodb_flush_log_at_trx_commit和sync_binlog，引數可以設定不同的值，具體可以檢視mysql的幫助手冊。我這裡設定的是雙一模式（innodb_flush_log_at_trx_commit=1，sync_binlog=1），不同的模式區別在於，寫檔案呼叫write和落盤fsync呼叫的頻率不同，所導致的後果是mysqld 或 os crash後，不嚴格的設定可能會丟失事務的更新。雙一模式是最嚴格的模式，這種設定情況下，單機在任何情況下不會丟失事務更新。

 

prepare階段：

    1.設定undo state=TRX_UNDO_PREPARED； //trx_undo_set_state_at_prepare呼叫

    2.刷事務更新產生的redo日誌；【步驟1產生的redo日誌也會刷入】

    

commit階段：

   1.將事務產生的binlog寫入檔案，刷入磁碟；

   2.設定undo頁的狀態,置為TRX_UNDO_TO_FREE或TRX_UNDO_TO_PURGE;  // trx_undo_set_state_at_finish呼叫

   3.記錄事務對應的binlog偏移，寫入系統表空間; //trx_sys_update_mysql_binlog_offset呼叫

    

    下面這部分是我抽象出來的原始碼呼叫部分，大家可以通過單步除錯方式，在關鍵函式中設定斷點，來詳細瞭解這個過程。

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 prepare階段

===========

MYSQL_BIN_LOG::prepare

    ha_prepare_low

    {

engine:

binlog_prepare

innobase_xa_prepare

mysql:

trx_prepare_for_mysql

{

                1.trx_undo_set_state_at_prepare    //設定undo段的標記為TRX_UNDO_PREPARED
                2.設定事務狀態為TRX_STATE_PREPARED
                3.trx_flush_log_if_needed  //將產生的redolog刷入磁碟

            }

     }
     

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commit階段

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MYSQL_BIN_LOG::commit

    ordered_commit

   {

1.FLUSH_STAGE

        flush_cache_to_file  //  刷binlog

 

2.SYNC_STAGE

        sync_binlog_file    //Call fsync() to sync the file to disk.

 

3.COMMIT_STAGE

        ha_commit_low

        {

            binlog_commit

            innobase_commit   

                trx_commit(trx) 

                {

                    trx_write_serialisation_history(trx, mtr);  //更新binlog位點，設定undo狀態

                    trx_commit_in_memory(trx, lsn); //釋放鎖資源，清理儲存點列表，清理回滾段

                }        

        } 

    }

 

      mysqld可能在任何情況下crash，os也有可能出現問題，另外若機器掉電，mysqld也會同樣掛掉。但是即使這樣，mysql仍然能保證資料庫的一致性。接下來，我會結合上述流程，分析二階段提交如何保證這點的。下面給出幾種常見的場景，

1.prepare階段，redo log落盤前，mysqld crash

2.prepare階段，redo log落盤後，binlog落盤前，mysqld crash

3.commit階段，binlog落盤後，mysqld crash

      對於第一種情況，由於redo沒有落盤，毫無疑問，事務的更新肯定沒有寫入磁碟，資料庫的一致性受影響；對於第二種情況，這時候redo log寫入完成，但binlog還未寫入，事務處於TRX_STATE_PREPARED狀態，這是提交還是回滾呢？對於第三種情況，此時，redo log和binlog都已經落盤，只是undo狀態沒有更新，這種情況也應該提交，因為redo log和binlog已經一致了，當然這只是我的假設，需要通過原始碼邏輯來驗證。

     下面給出了mysqld異常重啟後的執行邏輯以及關鍵的原始碼。對於第三種情況，我們可以蒐集到未提交事務的binlog event，所以需要提交，與我們假設相符；而對於第二種情況，由於binlog未寫入，需要通過執行回滾操作來保證資料庫的一致性。

 

異常重啟後，如何判斷事務該提交還是回滾

1.讀binlog日誌，獲取崩潰時沒有提交的event；  //info->commit_list中含有該元素

2.若存在，則對應的事務要提交；否則需要回滾。

 

判斷事務提交或回滾原始碼如下：

 

 

     上面討論了兩階段提交的基本流程，以及伺服器異常crash後，mysql如何重啟恢復保證binlog和資料的一致性。簡而言之，對於異常的xa事務，若binlog已落盤，則事務應該提交；binlog未落盤，則事務就應該回滾。由於這塊涉及到的原始碼較多，我也沒有看完所有原始碼，如有不正確的地方，歡迎指正。

 

//異常重啟後，回滾流程

innobase_rollback_by_xid

    rollback_by_xid

trx_rollback_resurrected

    trx_rollback_active

        row_undo

        {

            //從回滾頁獲取undo記錄

            //分析undo記錄型別

            if (insert)

                row_undo_ins

            else

                row_undo_mod

        }

 

//異常重啟後，提交流程

commit_by_xid

    trx_commit_for_mysql

 

//寫binlog介面

handler.cc:binlog_log_row

sql/binlog.cc:commit

mysys/my_sync:my_sync

sql/binlog.cc:sync_binlog_file

handler/ha_innodb.cc:innobase_xa_prepare

 

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