postgresql逻辑复制槽的推进

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postgresql逻辑复制槽的推进

逻辑复制槽为什么要推进？

• 我们知道逻辑复制槽有两个作用，一个是保护系统表避免被vacuum，一个是保护xlog，防止需要解码的xlog被回收
• 如果系统表不往前推进，则系统表就会发生膨胀
• 如果xlog不往前推进，xlog就会堆积在磁盘。
• 所以，我们根据当前逻辑复制的进度，推进逻辑复制槽

逻辑复制槽的推进主要表现在哪些字段的推进？

• 对于xlog，与物理复制槽相同，通过restart_lsn控制
• 对于系统表，通过catalog_xmin控制

restart_lsn的推进

• 物理复制restart lsn的推进比较简单，当备机flush某个lsn以后，告诉主机，主机收到后，立即就会推进restart lsn
• 而逻辑复制，则相对比较复杂。
  • 我们用confirmed_flush表示当前订阅端逻辑复制的进度。但是，不是说confirmed_flush之前的xlog就可以回收。
  • 因为逻辑解码需要历史快照，而历史快照的构建本质就是根据running_xacts以及后续的commit等xlog来完成的
  • 所以为了能够解析后面的xlog，restart lsn还要对后续解码需要用的快照xlog进行保护。
  • 那么此时就得看confirmed_flush更新时，需要用到的最老的快照lsn是多少了。
  • 所以我们用两个lsn实现restart_lsn的推进，candidate_restart_valid就表示当前解码的进度lsn，而candidate_restart_lsn表示解码到candidate_restart_valid的时候，需要用的最老的快照的lsn。
  • 当confirmed_flush超过candidate_restart_valid时，就可以推进restart_lsn到candidate_restart_lsn了，可以进行更新了。

// 主机或者发布端收到备机或订阅端的flush后的处理
ProcessStandbyReplyMessage(void)
{if (MyReplicationSlot && flushPtr != InvalidXLogRecPtr){if (SlotIsLogical(MyReplicationSlot))LogicalConfirmReceivedLocation(flushPtr);elsePhysicalConfirmReceivedLocation(flushPtr);}
}// 物理复制槽，只要备机flush某个lsn，主机收到后，立即就会推进restart lsn
PhysicalConfirmReceivedLocation(XLogRecPtr lsn)
{if (slot->data.restart_lsn != lsn){changed = true;slot->data.restart_lsn = lsn;}
}// 逻辑复制槽，如果订阅端flush了某个lsn，并不会直接推进restart lsn。而是根据candidate的情况，判断是否推进restart lsn。
// 如果可以就推进，如果不行，只把当前订阅端flush的lsn记录到confirmed_flush
LogicalConfirmReceivedLocation(XLogRecPtr lsn)
{if (MyReplicationSlot->candidate_xmin_lsn != InvalidXLogRecPtr ||MyReplicationSlot->candidate_restart_valid != InvalidXLogRecPtr){if (MyReplicationSlot->candidate_restart_valid != InvalidXLogRecPtr &&MyReplicationSlot->candidate_restart_valid <= lsn){MyReplicationSlot->data.restart_lsn = MyReplicationSlot->candidate_restart_lsn;MyReplicationSlot->candidate_restart_lsn = InvalidXLogRecPtr;MyReplicationSlot->candidate_restart_valid = InvalidXLogRecPtr;updated_restart = true;}}else{SpinLockAcquire(&MyReplicationSlot->mutex);MyReplicationSlot->data.confirmed_flush = lsn;SpinLockRelease(&MyReplicationSlot->mutex);}
}// 为什么逻辑复制不能直接根据flush推进restart lsn呢？
// 因为逻辑解码需要历史快照，而历史快照的构建本质就是根据running_xacts以及后续的commit等xlog来完成的
// 所以为了能够解析后面的xlog，restart lsn还要保护对后续xlog解码需要用的快照xlog进行保护。
// 因为，我们每次会在解析running_xacts后，序列化一次快照，所以我们可以在此时推进一下我们需要保护的lsn，也就是所谓的candidate
// 等订阅端的flush满足条件后，就可以真正的推进restart lsn了
SnapBuildProcessRunningXacts(SnapBuild *builder, XLogRecPtr lsn, xl_running_xacts *running)
{// 处理running_xacts后，序列化一次快照SnapBuildSerialize(builder, lsn);// 我们从reorder buffer中找最老的txn，这样我们就可以获取最老的需要保护的xlogtxn = ReorderBufferGetOldestTXN(builder->reorder);if (txn != NULL && txn->restart_decoding_lsn != InvalidXLogRecPtr)LogicalIncreaseRestartDecodingForSlot(lsn, txn->restart_decoding_lsn);// 如果当前没有在处理的事务，则使用最新序列化的快照位置即可else if (txn == NULL &&builder->reorder->current_restart_decoding_lsn != InvalidXLogRecPtr &&builder->last_serialized_snapshot != InvalidXLogRecPtr)LogicalIncreaseRestartDecodingForSlot(lsn,builder->last_serialized_snapshot);
}// 这里有两个lsn，candidate_restart_valid是一个参照物，他是当前的lsn，当订阅端confirmed_flush超过他的时候，就可以推进此时对应的restart_lsn
// 为什么这么设计？因为confirmed_flush只代表flush的进度，或者说只代表解码的xlog进度，而不代表快照的xlog进度。
LogicalIncreaseRestartDecodingForSlot(XLogRecPtr current_lsn, XLogRecPtr restart_lsn)
{if (current_lsn <= slot->data.confirmed_flush){slot->candidate_restart_valid = current_lsn;slot->candidate_restart_lsn = restart_lsn;updated_lsn = true;}if (slot->candidate_restart_valid == InvalidXLogRecPtr){slot->candidate_restart_valid = current_lsn;slot->candidate_restart_lsn = restart_lsn;}if (updated_lsn)LogicalConfirmReceivedLocation(slot->data.confirmed_flush);
}

catalog_xmin的推进

• 与restart lsn的推进是类似的。
• 在序列化快照的时候，使用candidate_xmin_lsn表示当前解码的进度，使用candidate_catalog_xmin表示当前解码需要用的最老xmin
• 当confirmed_flush超过candidate_xmin_lsn的时候，就可以更新复制槽的catalog_xmin为candidate_catalog_xmin了

SnapBuildProcessRunningXacts(SnapBuild *builder, XLogRecPtr lsn, xl_running_xacts *running)
{SnapBuildSerialize(builder, lsn);xmin = ReorderBufferGetOldestXmin(builder->reorder);LogicalIncreaseXminForSlot(lsn, xmin);
}LogicalIncreaseXminForSlot(XLogRecPtr current_lsn, TransactionId xmin)
{if (current_lsn <= slot->data.confirmed_flush){slot->candidate_catalog_xmin = xmin;slot->candidate_xmin_lsn = current_lsn;updated_xmin = true;}else if (slot->candidate_xmin_lsn == InvalidXLogRecPtr){slot->candidate_catalog_xmin = xmin;slot->candidate_xmin_lsn = current_lsn;}
}