How: CLOG (pg_xact)
1. 定义
Heap tuple 头部保存的是创建/删除该版本的 XID（xmin / xmax），并不保存该事务的提交结果。提交结果集中存放在 CLOG（Commit Log）中，磁盘路径为 $PGDATA/pg_xact。
每个已分配 XID 占用 2 bit，对应四种状态：
| 状态 | 含义 |
|---|---|
| in progress | 尚未写入终态（事务仍在执行，或状态尚未落盘） |
| committed | 已提交 |
| aborted | 已中止 |
| subcommitted | 子事务过渡态：子事务自身已结束，其祖先尚未完成整棵事务树的最终提交标记 |
可见性判定通过 TransactionIdDidCommit / TransactionIdDidAbort 查询 CLOG；若元组上已设置相应 hint bit，则可省略本次 CLOG 查找。
CLOG 不是 undo log：它不保存旧行镜像，仅记录事务结局。未提交事务所造成的堆修改在恢复后仍可能留在页面上，对快照不可见，随后由 VACUUM 回收。
2. 独立存储的原因
若将 committed / aborted 直接写在每一行上，提交时需要更新该 XID 触及的全部页面，代价过高。按 XID 集中索引后：
- 提交路径只需更新 CLOG 中少量状态位（以及子事务树）
- 读路径根据 XID 定位到对应 SLRU 页中的 2 bit
因此 CLOG 的空间开销很小（每 XID 2 bit）。XID 相关的主要约束来自 32-bit 编号空间 及 wraparound，需通过 freeze 等机制处理，与 CLOG 位图体积无关。
3. 源码入口
| 层次 | 位置 |
|---|---|
| CLOG 读写 | src/backend/access/transam/clog.c |
| 状态查询与提交标记 | transam.c：TransactionIdDidCommit、TransactionIdAbortTree、TransactionIdCommitTree 等 |
| SLRU 缓冲 | slru.c（pg_xact 与 pg_subtrans 共用） |
| 持久化目录 | $PGDATA/pg_xact/ |
TransactionIdCommitTree 将顶级 XID 及其子 XID 标记为 committed。当事务状态跨越多个 CLOG 页时，采用 README 所述的子提交协议，以保证外部观察不会看到「部分已提交」的中间状态。
4. 提交路径中的位置
参见 Process 中的 COMMIT 流程：
- 事务执行期间，堆/索引修改及其 WAL 已按多次 MTR 写入。
- COMMIT 写入 commit 记录；是否立即
XLogFlush由synchronous_commit决定。 - 调用
TransactionIdCommitTree等将 CLOG 标记为 committed。 - 此后，其他事务的快照与可见性逻辑可将该 XID 视为已提交。
持久化顺序：在将某一 CLOG 页写出之前，影响该页的 commit WAL 必须先达到安全位点（与关系页的 WAL-before-data 规则同类）。异步提交允许 commit 记录延迟 flush，但写出 CLOG 页时仍须满足上述约束。实现上，每个 clog 缓冲页缓存若干 LSN，用于记录「写出该页前 WAL 至少需推进到的位置」（详见 transam/README 异步提交一节）。
崩溃恢复时：
- 已 flush 的 WAL 经 redo 后，页面上可能仍保留未提交 XID 的修改；
- 仅当恢复后的 CLOG 中该 XID 为 committed 时，快照才视其效果为可见；
- redo 不会依据「未提交」回滚或擦除堆修改。
5. Hint bit
频繁访问 CLOG 存在开销。Heap 元组上的 hint（如 HEAP_XMIN_COMMITTED）缓存「xmin 已确认提交」的判定结果。
设置 hint 受 WAL / CLOG 进度约束：在对应 commit 尚未安全持久化之前，不得将「已提交」hint 随数据页写出。异步提交场景下，通常对照 clog 页上缓存的 LSN 决定是否允许设置 hint；若不允许，则下次可见性检查仍查询 CLOG。
Hint 为性能优化；权威状态仍以 CLOG（含恢复后的 CLOG）为准。
6. 子事务与 subcommitted
子事务可拥有独立 XID。父事务提交时，须将整棵 XID 树一并标记为 committed。
若相关状态位位于同一 CLOG 页，可一次完成标记。若跨越多个 CLOG 页，则采用两阶段协议：
- 先将子事务标记为
subcommitted - 再将顶级事务及整树标记为
committed
子事务中止时通常立即标记为 aborted。subcommitted 在读路径上窗口极短；跨页提交协议的细节见 README: pg_xact。
父子 XID 关系保存在 pg_subtrans，不属于 CLOG。
7. 与相关模块的关系
| 模块 | 关系 |
|---|---|
| XID | 分配事务标识；CLOG 按标识存储提交状态 |
| Snapshot / Visibility | 结合 DidCommit/DidAbort 与快照判定可见性 |
| MTR | 物理原子性由单条 WAL 保证；逻辑提交结果由 top XID 的 CLOG 状态决定 |
| Crash redo | 使数据页与已 flush 的 WAL 一致；对外可见性仍取决于 CLOG |
组提交、CLOG 截断以及与 freeze / wraparound 的交界，见 XID wraparound 与 VACUUM 相关笔记。
相关笔记: XID · Process · MVCC Visibility · Mini-Transaction · Crash Recovery Redo · README: pg_xact
最后更新: 2026-07-30 | 适用版本: PostgreSQL 15.x / 16.x / devel