Greenplum保证数据隔离的“秘密武器”：快照
本文中涉及到的代码版本是Greenplum 6X的稳定分支（greenplum-db/gpdb at 6X_STABLE (github.com)），其他分支上（如master，5X等）的代码逻辑会有所差异，请读者留意。
快照基础
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xmin，创建这个元组的事务id（txid） -
xmax，删除这个元组的事务id
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insert, set xmin=txid_current，set xmax=0 -
delete, set xmax=txid_current -
update = delete + insert
而快照如其名字，是在一个特定的时刻对系统当前各个事务的运行状态的一个拍摄。其格式可以表示为: xmin : xmax : xip_list (,分割)，见如下示例：
demo=# begin;BEGINdemo=# select txid_current();txid_current--------------3911(1 row)demo=# select txid_current_snapshot();txid_current_snapshot-----------------------3911:3915:3912,3913(1 row)
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xmin，最早还在活跃的txid，所有txid < 它的事务都已经结束了（提交或者回滚） -
xmax，下一个要分配的txid，所有txid >= 它的事务尚未开始（即它的操作对此快照不可见） -
xip_list，xmin和xmax之间的活跃txid
快照相关函数
typedef struct SnapshotData{SnapshotSatisfiesFunc satisfies; /* tuple test function */TransactionId xmin; /* all XID < xmin are visible to me */TransactionId xmax; /* all XID >= xmax are invisible to me */TransactionId *xip;uint32 xcnt; /* # of xact ids in xip[] */… // 暂时省略掉其他字段}
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heap_fetch(){/*宏的实现：调用satisfies指向的可见性函数#define HeapTupleSatisfiesVisibility(rel, tuple, snapshot, buffer) \((*(snapshot)->satisfies) (rel, tuple, snapshot, buffer))*/valid = HeapTupleSatisfiesVisibility(relation, tuple, snapshot, buffer);…if (valid) return true; // 找到了可见的元组…return false;}
获得快照的时机
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读已提交（RC），对于事务中每条语句，都生成一个新的快照数据 -
可重复读（RR），只有事务的第一条语句才生成快照数据，随后的语句只复用这个快照数据。
exec_simple_query(){…/** Set up a snapshot if parse analysis/planning will need one.*/// 某些类型query在planner阶段也需要获取快照if (analyze_requires_snapshot(parsetree)){PushActiveSnapshot(GetTransactionSnapshot());snapshot_set = true;}…/* Done with the snapshot used for parsing/planning */if (snapshot_set)PopActiveSnapshot();…// 在PortalStart中调用GetTransactionSnapshot()，为executor的执行做准备PortalStart(portal, NULL, 0, InvalidSnapshot, NULL);…// 在PortalRun中通过CdbDispatchXXX dispatch这个snaphost（一般是activesnapshot）到QE上(void) PortalRun(portal, ...);…}QE进程的执行入口是exec_mpp_query()，它直接使用QD dispatch过来的快照（DtxContextInfo结构体）中：PostgresMain(){…case 'M': /* MPP dispatched stmt from QD */…// 获取QD生成并dispatch过来的（分布式）快照serializedDtxContextInfo = pq_getmsgbytes(&input_message,serializedDtxContextInfolen);…// 已经存储在QEDtxContextInfo全局变量中，可以在exec_mpp_query中使用exec_mpp_query();…}
分布式快照
typedef struct SnapshotData{(xmin, xmax, xip ...)/*GP: Global information about which transactions are visible for adistributed transaction, with cached local xids*/DistributedSnapshotWithLocalMapping distribSnapshotWithLocalMapping; // 结构见下}typedef struct DistributedSnapshotWithLocalMapping{DistributedSnapshot ds; /* DistributedSnapshot结构简略如下：{DistributedSnapshotId distribSnapshotId;DistributedTransactionId xmin;DistributedTransactionId xmax;int32 count;Array of distributed transactions in progress. */DistributedTransactionId *inProgressXidArray;*/…int32 currentLocalXidsCount;int32 maxLocalXidsCount;TransactionId *inProgressMappedLocalXids;DistributedSnapshotWithLocalMapping;
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distribSnapshotId表示分布式事务ID（Dtxid） -
xmin，xmax和SnapshotData中的作用一致，只不过作用于分布式事务ID上 -
inProgressXidArray对应SnapshotData中的xip，表示运行中的分布式事务ID列表
总结
参考资料
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Greenplum：基于 PostgreSQL 的分布式数据库内核揭秘 (下篇) -
The Internals of PostgreSQL : Chapt er 5 Concurrency Control (interdb.jp)：
https://www.interdb.jp/pg/pgsql05.html -
MVCC in PostgreSQL-4. Snapshots / Habr： https://habr.com/en/company/postgrespro/blog/479512/
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《PostgreSQL技术内幕 事务》作者：张树杰 -
《数据库事务处理的艺术》作者：李海翔
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