面试题：MariaDB binlog group commit的commit_ordered接口实现细节

Question

深入描述MariaDB binlog group commit的commit_ordered接口在代码层面是如何实现的，包括涉及到的关键数据结构和函数调用流程，以及该接口与其他binlog相关机制的交互方式。

Answer 1

关键数据结构

1. Commit_ordered 相关结构体：
   • 在 MariaDB 中，可能存在结构体用于管理组提交相关信息，例如 THD（线程句柄数据结构）。每个 THD 实例代表一个客户端连接线程，在组提交过程中，THD 结构体中可能包含与 binlog 组提交相关的状态字段，如是否参与组提交、在组中的位置等。
   • 还可能有类似 Binlog_group 的结构体，用于管理一组准备提交的事务。它可能包含一个事务列表（例如以链表或数组形式），记录参与当前组提交的各个 THD 对应的事务。
2. 锁结构：
   • 为了协调组提交过程，会使用锁机制。例如，可能存在互斥锁（Mutex）来保护共享资源，确保在同一时间只有一个线程可以修改与组提交相关的关键数据，如组的状态、事务列表等。在获取和释放锁的过程中，保证了数据的一致性和线程安全。

函数调用流程

1. 事务准备阶段：
   • 当一个事务准备提交时，相关代码会调用 prepare 相关函数（如 ha_prepare_low 等），这个过程中会对事务涉及的存储引擎进行准备操作，确保事务可以安全地提交。
   • 在 prepare 阶段，会涉及到对 binlog 相关元数据的记录，如事务的开始位置、事务的类型等信息，这些信息会在后续组提交时用到。
2. 组提交注册阶段：
   • 准备提交的事务会调用函数（假设为 register_for_group_commit）将自身注册到组提交队列中。这个函数可能会检查当前是否已经存在一个活跃的组提交组，如果存在，则将当前 THD 加入到该组对应的事务列表中；如果不存在，则创建一个新的组提交组，并将当前 THD 作为第一个成员加入。
   • 在注册过程中，可能会涉及到锁的获取，以确保组提交相关数据结构的线程安全修改。
3. commit_ordered 核心流程：
   • 当满足一定条件（例如达到组提交的时间间隔、组中事务数量达到阈值等）时，会触发 commit_ordered 接口的执行。
   • 首先，会获取一个全局的 binlog 锁（假设为 binlog_mutex），以确保在写 binlog 过程中不会有其他线程干扰。
   • 然后，遍历组提交组中的事务列表（通过 Binlog_group 结构体中的事务列表指针），按照顺序对每个事务进行处理。对于每个事务，会调用 write_binlog 相关函数将事务的 binlog 日志写入到 binlog 文件中。这个过程会将事务的具体操作记录（如 INSERT、UPDATE 等语句）以及相关元数据按照 binlog 格式写入。
   • 在写入 binlog 后，会调用存储引擎的提交函数（如 ha_commit_low）将事务真正提交到存储引擎层面，完成事务的持久化。
   • 处理完组中的所有事务后，释放 binlog 锁，完成本次组提交过程。

与其他 binlog 相关机制的交互方式

1. 与 binlog 格式设置的交互：
   • commit_ordered 接口需要根据 binlog 格式（如 ROW 格式、STATEMENT 格式等）来决定如何写入 binlog 日志。例如，在 ROW 格式下，会记录数据行的实际修改；而在 STATEMENT 格式下，会记录执行的 SQL 语句。
   • binlog 格式设置可能通过系统变量（如 binlog_format）来配置，commit_ordered 接口在执行过程中会读取这个系统变量的值，以确定合适的写入方式。
2. 与 binlog 缓存的交互：
   • 在事务执行过程中，binlog 日志可能先被写入到 binlog 缓存中。commit_ordered 接口在触发时，会将 binlog 缓存中的数据刷新到 binlog 文件中。
   • 为了提高性能，binlog 缓存可能采用循环缓冲区等数据结构。commit_ordered 接口需要与缓存管理机制协同工作，确保缓存中的数据能够正确、高效地被写入到持久化的 binlog 文件中，并且在写入后对缓存进行适当的清理或重置操作。
3. 与 binlog 复制相关机制的交互：
   • 在主从复制场景下，commit_ordered 接口写入的 binlog 日志是主库向从库发送数据的基础。主库上 commit_ordered 写入的 binlog 会被复制线程读取并发送给从库。
   • 从库通过解析接收到的 binlog 日志，按照相同的 commit_ordered 逻辑（在一定程度上）来重放事务，以保持与主库的数据一致性。因此，commit_ordered 接口与主从复制的心跳机制、数据传输机制等都存在交互，确保复制的准确性和高效性。