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我们看到在MySQL 5.7版本里大量遗留很多年的bug都被fix掉了,bug#12161就是其中一个,该bug在2005年第一次report到Bug list上,十年之后终于在MySQL 5.7.7 第一个RC版本被fix了。

Bug描述

当我们显式开启一个XA事务,执行操作,并完成XA PREPARE后,如果Kill session或者主动断开再重连执行XA RECOVER,之前的这个XA事务就会直接丢失掉了。

例如:

mysql> XA BEGIN "abc";
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> INSERT INTO t1 VALUES (1,2,3);
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql> XA END "abc";
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> XA PREPARE "abc";
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> Ctrl-C -- exit!
Aborted

mysql> XA RECOVER;
Empty set (0.00 sec)

有趣的是,如果在XA PREPARE后把实例KILL掉,是可以通过XA RECOVER恢复的:

mysql> XA RECOVER;
+----------+--------------+--------------+------+
| formatID | gtrid_length | bqual_length | data |
+----------+--------------+--------------+------+
| 1 | 3 | 0 | abc |
+----------+--------------+--------------+------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> XA COMMIT "abc";
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

虽然实例异常重启可以恢复事务,但引入的另外一个问题是:事务变更的binlog丢失,导致主备数据不一致。

bug产生的原因也很简单:在退出session时,线程总是会去无条件的回滚掉自己尚未提交的事务。

官方修复

持久化

为了解决这个问题,将XA的两阶段记录到了Binlog中;

对于上文描述的序列,当执行到XA PREPARE时,记录第一阶段的binlog,如下:

Query event : XA START X"616263",X"’,1  // 这里的"616262"即是"abc"的十六进制编码
Table_map event
Write_rows event
Query event:XA END X"616263",X"",1
XA_prepare event: XA PREPARE X"616263",X"’,1

这时候该XA事务同时在InnoDB层(事务处于Prepare状态,Redo持久化到磁盘)和Server层都有持久化信息。

其中XA_PREPARE事件是新引入的事件类型(内部类为XA_prepare_event),以后版本升级需要注意到这个低版本不兼容事件。

然后再执行XA COMMIT ‘abc’,产生新的事件:

Query event:XA COMMIT X"616263",X"",1

如果执行XA ROLLBACK,则记录:

Query event:XA ROLLBACK X"616263",X"",1

由于XA PREPARE和XA COMMIT是分开执行的,因此在这两个事件中间可能存在别的事务,备库复制线程需要处理这种情况。

为了实现XA PREPARE写binlog,对binlog_prepare进行了扩展,这里会调用mysql_bin_log.commit, 将cache中的binlog刷到文件中。

Tips:XID可以包含三个部分:gtrid, [, bqual [, format ID]],其中gtrid是必选的,表示全局标识,bqual是分支标识,默认为空’‘,format ID是一个unsigned整型,默认值为1,在上例中,我们只指定了gtrid为’abc’,因此bqual段和format ID均为默认值。更具体的描述参考官方文档

如何恢复

当会话断开时(例如kill session或者一次干净的shutdown/restart操作),我们必须要能恢复该事务,之前的逻辑是在cleanup时,直接回滚所有的活跃事务。在新版本中,对XA PREPARE的事务做了特殊处理(THD::cleanup),如果处于Prepare状态,就将事务的in_recovery设置为TRUE,并更新到hash表transaction_cache中(transaction_cache_detach),该hash表用于维护所有XA事务。

对于非XA的活跃事务,在会话断开时,依然采用回滚策略。

当重连客户端后,我们可以直接执行 XA COMMIT ‘abc’,这时候会通过XID关键字去搜索transaction_cache并将对应的事务提交掉。

同时BINLOG的状态要保持一致,如果会话断开前的XA PREPARE没有记录Binlog, 重连后执行XA COMMIT也不应该记录。

备库复制

由于XA PREPARE和XA COMMIT是分开记录的,当碰到XA COMMIT时,备库采用等待之前的事务全部完成,然后再执行的方式(相当于退化到串行)。

另外,我们知道在一个正常的会话过程中,总是为其cache一个事务对象,新的事务会重用这个事务对象,避免多次分配;而XA事务的COMMIT和PREPARE是分离的,需要为XA事务单独分配事务对象。因此复制线程执行XA START时,将其拥有的事务对象临时保存起来(detach_native_trx),当执行到XA_prepare_log_event事件时,再将其恢复给复制线程,同时XA事务对象关闭read view,将is_recovered设置为TRUE(函数innodb_replace_trx_in_thd)。

随后复制线程在执行到XA COMMIT时直接根据XID找到对应的XA事务进行提交。

参考:

WL#6860 Binlogging XA-prepared transaction
Github:git show f4c37f7aea732763947980600c6882ec908a54a0
MySQL 5.7.7-RC