论Postgres的“已提交的而且 xmin’比当前事务的XID小的记录对当前事务才是可见的”

1.阐述

最近在网上看到这样一句话Postgres“已提交的而且 xmin 比当前事务的XID小的记录对当前事务才是可见的”。先不评断这句话的正确性；看下这句话的结构，因果关系；

按照此话的意思；要postgres中的数据可见必须满足两个必要条件：

1. 事务已经提交(commit)；
2. 提交时插入记录的xmin 小于 当前current_txid（事务id）。

而网上对这句话的解释：“这意味着，你可以开始一个新事务然后插入一行记录，直到你提交（COMMIT）之前，你插入的这行记录对其他事务永远都是不可见的。等到提交以后，其他后创建的新事务就可以看到这行新记录了，因为他们满足了 xmin < XID 条件，而且创建哪一行记录的事务也已经完成”。看起来挺合理的，无懈可击似的。接下来我们来推敲推敲。要说记录的可见性；这还得从事务的隔离级别说起。

2. 举例验证

根据《PostgreSQL9.4.4-CN-v1.0.pdf》文档介绍: SQL标准定义了四个级别的事务隔离 { SERIALIZABLE | REPEATABLE READ | READ COMMITTED | READ UNCOMMITTED }； postgres目前只实现了 {SERIALIZABLE | REPEATABLE READ | READ COMMITTED }这三种。详细大家去看文档；这里不做介绍。

• 事务隔离级别READ COMMITTED

事务隔离级别：读已提交（READ COMMITTED）这是postgres，greenplum默认的事务隔离级别。若从先事务隔离级别（读已提交）来解释：就是读已经提交的记录；是不是这样呢？ 来验证下。

--session A  事务id为1844；
postgres=# begin;
BEGIN
postgres=# select txid_current();
 txid_current
--------------
         1844

--session B 事务id为1845；并在插入一条记录在lottu05表(未提交)
postgres=# begin;
BEGIN
postgres=# select txid_current();
 txid_current
--------------
         1845

postgres=# insert into lottu05 values (1001,'lottu');
INSERT 0 1

--在session A/B查看记录; session A读不到记录； session B可以读到记录。
postgres=# select * from lottu05;
 id | name
----+------
(0 rows)

--在session B提交插入的记录；在查看session A是否可以看到记录。
postgres=# select xmin,* from lottu05;
 xmin |  id  | name
------+------+-------
 1845 | 1001 | lottu
--表明session A(当前事务为ID:1844)可以读 插入记录事务id为1845 已经提交的记录。
--总结： 事务隔离级别为读已提交（READ COMMITTED）就是读已经提交的记录。
由此可见，对读已提交隔离级别而言"已提交的而且 xmin’比当前事务的XID小的记录对当前事务才是可见的"是不正确的。
而网上的解释：也是必要不充分条件。那该如何诠释这说话呢？请看下文讲解
是根据当前postgres系统的当前事务ID相比；目前系统下一个事务ID为1846
-- 我们现在看下当前postgres系统 下一个事务id
[postgres@localhost ~]$ pg_controldata |grep  NextXID
Latest checkpoint's NextXID:          0/1846
--意思是说这条记录后面开启会话从事务id：1846是可见的。不充分的是事务ID：1844也可以读到该记录。
--然而这句话来源何处；我想是有依据的。接下来我们做一个实验。模拟postgrs穿越到过去。 

--session C 现在插入1002-1008条记录；结果如下：
postgres=# select xmin,id,name from lottu05;
 xmin |  id  |  name
------+------+---------
 1845 | 1001 | lottu
 1846 | 1002 | lottu02
 1847 | 1003 | lottu03
 1848 | 1004 | lottu04
 1849 | 1005 | lottu05
 1850 | 1006 | lottu06
 1851 | 1007 | lottu07
 1852 | 1008 | lottu08   

--我们现在使用将数据库postgres回到 txid 为1849。注意：该动作不建议操作；
[postgres@localhost ~]$ pg_stop
waiting for server to shut down.......... done
server stopped
[postgres@localhost ~]$ pg_resetxlog -x 1849 $PGDATA
Transaction log reset
[postgres@localhost ~]$ pg_start
server starting
[postgres@localhost ~]$ psql
psql (9.5.0)
Type "help" for help.

postgres=# select xmin,id,name from lottu05;
 xmin |  id  |  name
------+------+---------
 1845 | 1001 | lottu
 1846 | 1002 | lottu02
 1847 | 1003 | lottu03
 1848 | 1004 | lottu04
 1849 | 1005 | lottu05
--可以看到上面的xmin：（1850-1852）是不可见的。
--等数据库的事务ID超过1852；这些数据可以展示出来。
postgres=# select txid_current();
 txid_current
--------------
         1850

postgres=# select txid_current();
 txid_current
--------------
         1851

postgres=# select txid_current();
 txid_current
--------------
         1852

postgres=# select xmin,id,name from lottu05;
 xmin |  id  |  name
------+------+---------
 1845 | 1001 | lottu
 1846 | 1002 | lottu02
 1847 | 1003 | lottu03
 1848 | 1004 | lottu04
 1849 | 1005 | lottu05
 1850 | 1006 | lottu06
 1851 | 1007 | lottu07
 1852 | 1008 | lottu08 

--从这个实验看来 确实是需要满足网上所说的两个条件。上面也提过；该操作不建议操作。设想；当前时代若可以穿越到历史上各个时代；那历史不乱套了吗？同理如此。
所以说对隔离级别为READ COMMITTED而言；如同它字面解释一样；只要记录COMMITTED；就可以读到。
 注意：
--1.该操作不等同 oracle的flashback操作；虽然回到了历史；历史上已经发生的还是会发生。
--2.该操作并不能做数据恢复操作。若对数据做删除进行恢复；可以参考--http://www.cnblogs.com/lottu/p/5761885.html  

总结：对隔离级别为READ COMMITTED而言；如同它字面解释一样；只要记录COMMITTED；就可以读到

• 事务隔离级别：REPEATABLE READ

事务隔离级别：REPEATABLE READ；是不是如同它而言呢？接下来拭目以待吧。

--开启SESSION A； ctid为1857。
postgres=# truncate table lottu05;
TRUNCATE TABLE
postgres=# begin;
BEGIN
postgres=# select txid_current();
 txid_current
--------------
         1857

--开启session B；隔离级别为REPEATABLE READ。事务id为：1858
postgres=# begin ISOLATION LEVEL REPEATABLE READ;
BEGIN
postgres=# select txid_current();
 txid_current
--------------
         1858  

--在session A插入 10条记录并提交
postgres=# insert into lottu05 select generate_series(1001,1010),'lottu'||generate_series(1,10);
INSERT 0 10
postgres=# commit;
COMMIT

--在session B查看是否可以读到记录
postgres=# select * from lottu05;
 id | name
----+------
(0 rows)       

--结果表明session B 读不到 已经提交且 事务ID：1857比session B的事务ID为1858要小的记录。

3.总结

对Postgres记录的可见性；对网上这句话“已提交的而且 xmin 比当前事务的XID小的记录对当前事务才是可见的”可以修正为“已提交的而且 xmin 比当前系统事务的XID小或者等于的记录对当前事务才是可见的”。而对它的解释（这意味着，你可以开始一个新事务然后插入一行记录，直到你提交（COMMIT）之前，你插入的这行记录对其他事务永远都是不可见的。等到提交以后，其他后创建的新事务就可以看到这行新记录了，因为他们满足了 xmin < XID 条件，而且创建哪一行记录的事务也已经完成”）是充分不必要；

--参考文献

http://blog.163.com/digoal@126/blog/static/163877040201183043153622/

http://www.cnblogs.com/lottu/p/5761885.html