PostgreSQL WAL解析：構建WAL記錄準備

以heap_insert爲例，簡述WAL的插入過程。

在構建WAL日誌記錄的過程當中主要涉及2個數據變量：static XLogRecData *rdatas數組和static registered_buffer *registered_buffers數組。這兩個數組分別用來保存WAL數據和管理rdatas鏈表。

主要涉及3個重要的函數：XLogRegisterData、XLogRegisterBuffer和XLogRegisterBufData。這三個函數的做用分別是將WAL記錄的特殊結構體數據註冊到WAL，好比heap_insert中的xl_heap_insert結構體；將涉及到的buf註冊到wal記錄，好比heap_insert中page頁賦予regbuf->page；將元組內容註冊到WAL記錄，好比insert語句的元組數據等。

下面首先介紹相關數據結構。

一、數據結構

HeapTupleData

typedef struct HeapTupleData
{
    uint32 t_len; /* length of *t_data */
    ItemPointerData t_self; /* SelfItemPointer */
    Oid t_tableOid; /* table the tuple came from */
    HeapTupleHeader t_data; /* -> tuple header and data */
} HeapTupleData;

xl_heap_header

/*
 * We don't store the whole fixed part (HeapTupleHeaderData) of an inserted
 * or updated tuple in WAL; we can save a few bytes by reconstructing the
 * fields that are available elsewhere in the WAL record, or perhaps just
 * plain needn't be reconstructed.  These are the fields we must store.
 * NOTE: t_hoff could be recomputed, but we may as well store it because
 * it will come for free due to alignment considerations.
 */
typedef struct xl_heap_header
{
    uint16 t_infomask2;
    uint16 t_infomask;
    uint8 t_hoff;
} xl_heap_header;

xl_heap_insert

/* This is what we need to know about insert */
typedef struct xl_heap_insert
{
    OffsetNumber offnum; /* inserted tuple's offset */
    uint8 flags;
 
/* xl_heap_header & TUPLE DATA in backup block 0 */
} xl_heap_insert;

XLogRecData

/*
 * The functions in xloginsert.c construct a chain of XLogRecData structs
 * to represent the final WAL record.
 */
typedef struct XLogRecData
{
    struct XLogRecData *next; /* next struct in chain, or NULL */
    char    *data; /* start of rmgr data to include */
    uint32 len; /* length of rmgr data to include */
} XLogRecData;

registered_buffer

/*
 * For each block reference registered with XLogRegisterBuffer, we fill in
 * a registered_buffer struct.
 */
typedef struct
{
bool in_use; /* is this slot in use? */
uint8 flags; /* REGBUF_* flags */
RelFileNode rnode; /* identifies the relation and block */
ForkNumber forkno;
BlockNumber block;
Page page; /* page content */
uint32 rdata_len; /* total length of data in rdata chain */
XLogRecData *rdata_head; /* head of the chain of data registered with this block */
XLogRecData *rdata_tail; /* last entry in the chain, or &rdata_head if empty */
XLogRecData bkp_rdatas[2]; /* temporary rdatas used to hold references to
 * backup block data in XLogRecordAssemble() */
/* buffer to store a compressed version of backup block image */
char compressed_page[PGLZ_MAX_BLCKSZ];
} registered_buffer;

二、heap_insert涉及WAL的流程

 

第一步中，獲得以下結果，mainrdata_last保存rdata[0]，存儲的是xl_heap_insert結構：

第二步，獲得以下結果，取registered_buffer[0]，其rdata_head->next指向rdata[1]，存儲tuple記錄的頭信息：

接着進入第三步，取rdata[2]，將其放到rdata[1]->next中，即加入registered_buffers[0]的rdata_head鏈表中，存儲TUPLE值：

以上是構建WAL記錄的準備階段，下一節介紹WAL的構建及其通用結構。