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- 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。
- //
- // ⭐ 起始边界收敛: 先把自动提交尚未落盘的脏页提交掉, 再挂牌事务。否则事务回滚
- // 按 touched 丢弃页缓存时, 会连同这些页里【事务开始前】的未提交修改一起丢掉,
- // 而未被 touched 的元数据页 (IndexMeta 等) 仍指向被丢弃的树页 —— "meta 指树、
- // 树已没了" 的撕裂状态, 之后一切按索引的读写全部 load failed / 走空。
- // (驱动变异测试实锤: 自动提交挂起的插入 → BEGIN → 插入 → ROLLBACK → 再插入必
- // 炸; BEGIN 即"此前工作已提交"的边界, 与 SQL 的 BEGIN 语义一致。)
- 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
- }
- if db.currentTxn.Load() != nil {
- // 直接覆盖会让前一笔事务的 Rollback 丢弃错误的页集合 (markTouched 已绑到
- // 新 txn, 旧事务碰过的页再也回滚不掉) —— 属不可恢复的静默损坏。该 API 无
- // error 返回, 与上方抢救模式的处理一致: 显式 panic 拒绝嵌套/并发事务。
- panic("BeginTransaction: 已有活跃事务, 禁止嵌套/并发事务 (请先 Commit 或 Rollback)")
- }
- // 边界收敛: 未提交的脏页先落盘 (有脏页才发生 fsync, 干净时是 no-op)
- if err := db.Commit(); err != nil {
- panic(fmt.Sprintf("BeginTransaction: 收敛未提交修改失败: %v", err))
- }
- // 操作级串行锁: 从这里持有, 直到 Commit/Rollback 成功释放。事务期间其他 goroutine
- // 的读写一律在 accMu 上排队, 保证事务不被并发打断 / 读者不撞中间态。
- db.accMu.Lock()
- 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
- }
- // HasActiveTransaction 报告当前是否有活跃事务 (只读)。
- //
- // 供上层 (ORM) 在"自动开事务"之前查询: core.BeginTransaction 遇到已有活跃事务
- // 会直接 panic, 而不知情地新开事务还会把用户的事务顶掉、替用户全局提交 —
- // 用户随后的 Rollback 因此失去原子性。ORM 层必须先查这里, 活跃则复用、不提交。
- func (db *DB) HasActiveTransaction() bool {
- return db.currentTxn.Load() != nil
- }
- // 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
- txn.db.accMu.Unlock() // 事务成功终结, 释放 Begin 持有的串行锁
- 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
- txn.db.accMu.Unlock() // 事务成功终结, 释放 Begin 持有的串行锁
- 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
- txn.db.accMu.Unlock() // 回滚完成, 释放 Begin 持有的串行锁
- 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
- }
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