package core import ( "fmt" ) // Transaction 事务管理器 // // 核心思想: // - 事务内所有修改只落在 BufferPool —— autoCommit 被 currentTxn 拦住, 中途不会刷盘, // 所以磁盘始终是事务开始前的状态, 不需要任何「原始数据快照」 // - Commit 时把脏页 + Header 整体写入 WAL, 保证原子 // - Rollback 只需丢弃本事务碰过的页缓存(并从磁盘重载 TableInfo), 后续读取自然回到旧值 type Transaction struct { db *DB touched map[uint32]struct{} // 本事务修改过的页 ID(Rollback 时丢弃其缓存) // pendingFree 本事务登记待回收的页 (堆页摘链 / 批量删除后作废的旧 DataPage)。 // 不在事务中途直写盘: 提交成功后才真正还链, 回滚时整体丢弃 // (回滚后链指针回到事务前, 这些页仍被引用, 绝不能还链)。 pendingFree []uint32 // pendingFreeChain 本事务登记待回收的整链 (如哈希索引整体重建后的旧桶链)。 // 与 pendingFree 同一时序约定, 但一条链只登记一次, 提交后一次 FreeChain 还链。 pendingFreeChain []pendingChain // allocated 本事务新分配的页 ID (从空闲链摘出, 或空闲链耗尽时由 NextFreePage 递增)。 // 分配在 newPageWithReader 里就地推进了 header 的游离指针并直写盘, 事务中途无法回退; // 因此 Rollback 必须把这些页还给空闲链 —— 否则它们既不被任何表/索引引用、也不在 // 空闲链上, 就成了永久泄漏的孤儿页 (文件只涨不缩)。 // Commit 成功时这些页已被数据引用, 直接丢弃本表即可。 allocated []uint32 committed bool rolledBack bool } // 事务内被直接 FreePage(立即还链) 的页, 从 allocated 中撤销登记, 避免 Rollback 二次归还。 func (txn *Transaction) undoAllocated(pageID uint32) { for i, id := range txn.allocated { if id == pageID { txn.allocated = append(txn.allocated[:i], txn.allocated[i+1:]...) return } } } // BeginTransaction 开启新事务 func (db *DB) BeginTransaction() *Transaction { if db.errIfReadOnly() != nil { panic(ErrReadOnly) // 事务无 error 返回, 抢救模式下显式拒绝 } txn := &Transaction{ db: db, touched: make(map[uint32]struct{}), committed: false, rolledBack: false, } // 设置当前活跃事务 db.currentTxn.Store(txn) return txn } // markTouched 登记本事务修改过的页 (由 BufferPool 的 onPageWrite 回调触发)。 // 只记页 ID(4B/页), 不存页数据 —— 回滚靠「丢弃缓存 + 从磁盘重读」实现。 func (txn *Transaction) markTouched(pageID uint32) { txn.touched[pageID] = struct{}{} } // Commit 提交事务 // 只写「整页镜像」条目: 恢复所有被修改页的结构与数据 // (B+树节点, IndexMeta, HeaderPage, DataPage 一次到位)。 // // 不再额外写行级条目: 整页镜像已完整包含行数据, 再叠加行级记录会在恢复时被 // 重复应用 (INSERT 变成两行), 见 wal_recovery 的 Phase 1 / Phase 2。 func (txn *Transaction) Commit() error { if txn.committed { return fmt.Errorf("transaction already committed") } if txn.rolledBack { return fmt.Errorf("transaction already rolled back") } // 与 DB.Commit 共用同一把提交锁: 事务提交和自动提交(定时器 / 脏页阈值)也可能撞 // 在一起, 两笔提交同时在飞会把页的归属搞乱。详见 DB.Commit 的说明。 txn.db.commitMu.Lock() defer txn.db.commitMu.Unlock() // 1. 收集 BufferPool 脏页 dirty := txn.db.file.CollectDirty() if len(dirty) == 0 { // 无脏页 = 修改已持久, 本事务登记的待回收页 + 全局积压都可以安全还链 txn.db.freeNow(txn.pendingFree) txn.db.freeChainNow(txn.pendingFreeChain) txn.db.drainPendingFree() txn.committed = true txn.db.currentTxn.Store(nil) txn.touched = nil txn.pendingFree = nil txn.pendingFreeChain = nil txn.allocated = nil return nil } // 2. 创建 WAL 事务 wal := txn.db.BeginTxn() // 3. 写整页条目: 所有被修改的页 (保证页结构完整恢复) // 数据源就是 BufferPool 脏页本身(最新数据), 事务期间没有中途刷盘, // 因此不存在"写回事务前旧快照覆盖新数据"的风险。 for _, d := range dirty { wal.RecordPage(d.PageID, d.Data) } // 4. HeaderPage 也纳入 // marshalHeader 读整张头页, 含提交路径正在改的 WAL 链指针, 必须在 headerMu 内拍快照。 txn.db.file.withHeader(func() { wal.RecordPage(0, marshalHeader(txn.db.header)) }) // 5. ⭐ 关键:Commit 会触发 fsync,确保落盘 ⭐ if err := wal.Commit(); err != nil { // 提交失败: 这批页继续留在缓存里当脏页(CollectDirty 不再移出缓存), // RestoreDirty 只做兜底, 见 DB.Commit 里的说明 txn.db.file.RestoreDirty(dirty) return fmt.Errorf("WAL commit failed: %v", err) } // 6. 提交成功 → 把这一批页收成干净页 (按快照版本号, 提交窗口里被改过的页继续留脏) txn.db.file.MarkClean(dirty) // 7. 提交成功 → 堆链/索引指针已持久化, 本事务登记摘链的页现在可以真正还链。 // 必须在 wal.Commit() 之后: 它内部已完成 fsync + 回写真实页。 txn.db.freeNow(txn.pendingFree) txn.db.freeChainNow(txn.pendingFreeChain) txn.db.drainPendingFree() // 8. 清理事务状态 txn.committed = true txn.db.currentTxn.Store(nil) txn.touched = nil txn.pendingFree = nil txn.pendingFreeChain = nil txn.allocated = nil return nil } // Rollback 回滚事务: 丢弃本事务修改过的页缓存, 从磁盘重新加载。 // // 事务期间 autoCommit 被 currentTxn 拦住, 没有任何脏页被刷到磁盘, 磁盘上仍是事务 // 开始前的状态 —— 所以"丢掉缓存"就等价于"撤销内存修改", 不需要任何页级快照。 // 只丢 txn.touched 里的页: 事务开始前遗留的脏页不属于本事务, 必须原样保留。 func (txn *Transaction) Rollback() error { if txn.committed { return fmt.Errorf("transaction already committed, cannot rollback") } if txn.rolledBack { return fmt.Errorf("transaction already rolled back") } // 1. 丢弃本事务碰过的页缓存 (不落盘), 后续读取自然回落到磁盘旧值 txn.db.file.DiscardPages(txn.touched) // 2. Table.info 是独立于页缓存的内存副本, 必须从磁盘重新读回, // 否则 TotalRows / FirstData 等仍停留在事务中的值 txn.db.tables.ReloadInfos(txn.touched) // 3. 本事务登记待回收的页/链必须整体丢弃: 回滚后堆链指针回到事务前, // 这些页重新被引用, 绝不能还链 (全局 pendingFree 不属于本事务, 保持不动) txn.pendingFree = nil txn.pendingFreeChain = nil // 4. 归还本事务新分配的页 (见 allocated 字段注释): 分配时 header 的游离指针 // 已被就地推进并直写盘, 回滚不补回这些页就会产生孤儿页。 // 放在 DiscardPages 之后: 池里那些未落盘的脏内容已丢弃, 这里用干净的空闲页头覆盖。 txn.db.freeNow(txn.allocated) txn.allocated = nil // 清理事务状态 txn.rolledBack = true txn.db.currentTxn.Store(nil) txn.touched = nil return nil } // IsCommitted 检查事务是否已提交 func (txn *Transaction) IsCommitted() bool { return txn.committed } // IsRolledBack 检查事务是否已回滚 func (txn *Transaction) IsRolledBack() bool { return txn.rolledBack }