PG中事務(wù)號有兩個概念，一個就是通常意義上的事務(wù)號transaction id。如tuple中的xmin,xmax等。另外一個意義是虛擬事務(wù)ID，即virtual transaction ID。那么這兩個有

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什么區(qū)別呢？

1.Transaction Id

     它是用來標(biāo)識事務(wù)的順序的，類似于Oracle的LSN（Logical Sequence Number)。但是PG中的這個事務(wù)號是可以wrap的，也就是重復(fù)使用的。

PG定義此事務(wù)ID為32位長度。相當(dāng)于4 billion。因為是重復(fù)使用的，所以首尾相接，構(gòu)成一個環(huán)。那也就是說，對于任何一個事務(wù)ID，有2 billion的事務(wù)ID比自己old，

有2 billion的事務(wù)比自己new。另外有三個事務(wù)ID有特殊意義：”0”代表invalid 事務(wù)號，”1”代表bootstrap事務(wù)號，“2”代表frozen 事務(wù)，“3”代表最小的用戶事務(wù)ID。

另外，1“和”2“也都是valid。frozen transaction id比任何事務(wù)都要old。PG用來解決事務(wù)號wrap問題，在事務(wù)號循環(huán)使用情況下，可能會出現(xiàn)新的事務(wù)號比老的事務(wù)號要小。

因此將老的事務(wù)號設(shè)置為”2”，表示是frozen transaction。frozen transaction id的動作由vacuum發(fā)起。具體介紹請我的另外一篇文章”PostgreSQL vacuum原理—vacuum揭秘“。

transaction id的產(chǎn)生受lwlock ”XidGenLock“保護，存放在ShmemVariableCache共享內(nèi)存段中。

transaction id 源碼定義如下：

事務(wù)號類型定義：

2.Virtual Transaction Id

   也就是通常所講的虛擬事務(wù)ID。virtual transaction id 由兩部分組成，backend process ID 號和local transaction id組成。

backend process ID 號不是操作系統(tǒng)的進(jìn)程ID，而是PG中用來標(biāo)識進(jìn)程序列號的ID。而local transansaction id也是用32位長度來表示。跟上面講的transaction id的區(qū)別看名字就知道：是local和非local的差別。

也就是說這個local transaction id是每個backend 進(jìn)程獨有的。而上面第一部分講的transaction id是全局的，即整個PG cluster 級別的。

圖中第一個紅色圈中部分就是全局的transaction id。而第二圈中的內(nèi)容就是virtual transaction id。 backend id號和local transaction id用”/“符號分隔。

前面部分為backend id號，后面部分為local transaction id。第三個紅色圈中部分為系統(tǒng)進(jìn)程號。這里明顯看到，virtual transaction id中的backend id號跟第三個紅色圈中的pid是不同的。
pid是操作系統(tǒng)的進(jìn)程號。virtual transaction id只有valid 和invalid之分?！?“表示為invalid，其它都是valid。另外，virtual transaction id 在數(shù)據(jù)庫重起后，就會重新使用；但是在同一個backend id下會按順序增長。

virtual transaction id的持有，都是ExclusiveLock，因為在一個進(jìn)程私有空間內(nèi)，不存在爭用情況。這點上，跟transaction id是一樣的，transaction id是全局獨享的，因此也是ExclusiveLock。

從上面圖中的mode列，我們可以清晰的看到。

定義如下：

3.總結(jié)

為什么PG會搞這么兩個transaction id呢，用途和意義是什么呢？

    我們知道，像類似于SELECT語句，并不會改變數(shù)據(jù)庫；而DML語句會對數(shù)據(jù)庫狀態(tài)產(chǎn)生影響。因此這也就是為什么區(qū)別對待的原因。

transaction id屬于permanent id，即永久ID。它的意義是指對數(shù)據(jù)庫的更改序列，使得數(shù)據(jù)庫從一種狀態(tài)變成另外一種狀態(tài)，而且狀態(tài)的改變是持久的，可恢復(fù)，是一致性的。

這也符合的數(shù)據(jù)庫理論ACID的要求。

    而查詢，實際上并不需要這種永久事務(wù)ID，只需要處理好MVCC，鎖的獲取和釋放即可，因此virtual transaction id也就足夠了。不需要去獲取XidGenLock而產(chǎn)生transaction id，

從而提高數(shù)據(jù)庫性能。另外，數(shù)據(jù)庫也不會因為查詢而導(dǎo)致transaction id快速wrap around。MVCC的處理是不需要transaction id值的。當(dāng)查詢時，獲取當(dāng)前每個活動進(jìn)程的xmin和xmax值，

以此區(qū)間去對比每個tuple header中的xmin和xmax即可得到可見性snapshot。MVCC詳細(xì)實現(xiàn)見”PostgreSQL MVCC 源碼實現(xiàn)“。

    另外獲取的時機也有很大差別。PG的事務(wù)實現(xiàn)有三層，分別為top layer, middle layer 和bottom layer。virtual transaction id在top layer中獲取。不管是查詢，還是DML操作，每個

命令都有virtual transaction id。而transaction id是在bottom layer中獲取的，只有真正涉及到數(shù)據(jù)修改時，才去獲取。修改tuple后，會將transaction id的值存放到tuple header 中，

這也是我們通常講的xmin或者xmax。