MySQL 核心模块揭秘 | 03 期 | 我是一个事务，请给我一个对象

每个事务都有一个对象，这篇文章我们聊聊，事务的对象从哪里来，要到哪里去。

作者：操盛春，爱可生技术专家，公众号『一树一溪』作者，专注于研究 MySQL 和 OceanBase 源码。

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本文基于 MySQL 8.0.32 源码，存储引擎为 InnoDB。

1. 用户事务和内部事务

InnoDB 读写表中数据的操作都在事务中执行，开始一个事务的方式有两种：

• 手动：通过 BEGIN 、 START TRANSACTION 语句以及它们的扩展形式开始一个事务。
• 自动：直接执行一条 SQL 语句，InnoDB 会自动开始一个事务，SQL 语句执行完成之后，又会自动提交这个事务。

这两种方式开始的事务，都用来执行用户 SQL 语句，属于 用户事务 。

InnoDB 有时候也需要自己执行一些 SQL 语句，为了和用户 SQL 做区分，我们把这些 SQL 称为内部 SQL。

内部 SQL 也需要在事务中执行，执行这些 SQL 的事务就是 内部事务 。

InnoDB 有几种场景会使用内部事务，以下是其中主要的三种：

• 如果上次关闭 MySQL 时有未提交，或者正在提交但未提交完成的事务，启动过程中，InnoDB 会把这些事务恢复为内部事务，然后提交或者回滚。
• 后台线程执行一些操作时，需要在内部事务中执行内部 SQL。
  
  以 ib_dict_stats 线程为例，它计算各表、索引的统计信息之后，会使用内部事务执行内部 SQL，更新 mysql.innodb_table_stats、mysql.innodb_index_stats 表中的统计信息。
• 为了实现原子操作，DDL 语句执行过程中，InnoDB 会使用内部事务执行内部 SQL，插入一些数据到 mysql.innodb_ddl_log 表中。

2. 分配事务对象

InnoDB 用事务池来管理事务对象，用事务池管理器来管理事务池。

不管是用户事务，还是内部事务，真正启动事务之前，都需要通过事务池管理器从某个事务池的 事务队列 中分配一个事务对象。

已经创建的那些事务池，都放在事务池管理器的 m_pools 数组中。分配事务对象时，先从第 1 个事务池开始，过程是这样的：

• 如果事务池的事务队列中有可用的事务对象，直接分配一个就好了。
• 否则，看看事务池中还有没有未初始化的小块内存。
• 如果有，那就好办了，把这些小块内存全部初始化，得到的事务对象都放入该事务池的事务队列，并从中分配一个事务对象。
• 否则，继续对下一个事务池，走一遍上面的流程。
• 要是没有下一个事务池，怎么办？
• 也好办，那就创建一个新事务池，初始化之后，就可以直接从它的事务队列中分配一个事务对象了。

3. 再做一些初始化工作

分配一个事务对象，得到的是一个出厂设置的对象，这个对象的各属性值都已经是初始状态了。

分配事务对象之后，InnoDB 还会对事务对象的几个属性再做一次初始化工作，把这几个属性再一次设置为初始值，其实就是对这些属性做了重复的赋值操作。

这些属性中，有必要提一下的是事务状态（ trx->state ）。出厂设置的事务对象，事务状态是 TRX_STATE_NOT_STARTED ，表示事务还没有开始。

我们执行 show engine innodb status 可能会看到类似下面的内容：

LIST OF TRANSACTIONS FOR EACH SESSION:
---TRANSACTION 281480261177256, not started
0 lock struct(s), heap size 1192, 0 row lock(s)

其中， not started 就来源于事务的 TRX_STATE_NOT_STARTED 状态。

除了给几个属性重复赋值，还会改变另外两个属性的值：

• trx->in_innodb：给这个属性值加上 TRX_FORCE_ROLLBACK_DISABLE 标志，防止这个事务被其它线程触发回滚操作。事务后续执行过程中，这个标志可能会被清除，我们就不展开介绍了。
• trx->lock.autoinc_locks：分配一块内存空间，用于存放 autoinc 锁结构。事务执行过程中需要为 auto_increment 字段生成自增值时使用。

4. 加入事务链表

我们查询 information_schema.innodb_trx 表，能看到当前正在执行的事务有哪些，这些事务来源于两个链表。

为用户事务分配一个事务对象之后，还有一件非常重要的事，就是把事务对象放入其中一个链表的最前面，代码是这样的：

UT_LIST_ADD_FIRST(trx_sys->mysql_trx_list, trx);

从上面的代码可以看到，这个链表就是 trx_sys->mysql_trx_list ，它只会记录用户事务。

至于内部事务，并不会放入 trx_sys->mysql_trx_list 链表。等到真正启动事务时，事务对象会被放入另一个链表，我们先按下不表，留个悬念，后面的内容会介绍。

5. 总结

InnoDB 把事务分为用户事务和内部事务，给事务分配对象时，会按照这个顺序：

• 先从事务池的事务队列中分配一个对象。
• 如果事务队列中没有可用的事务对象，就初始化事务池的剩余小块内存，从得到的事务对象中分配一个对象。
• 如果所有事务池都没有剩余未初始化的小块内存，就创建一个新的事务池，并从中分配一个事务对象。

本期问题 ：InnoDB 怎么没有把内部事务也放入 trx_sys->mysql_trx_list 链表？欢迎大家留言交流。

下期预告 ：准备那么久，终于要启动 InnoDB 事务了。

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