一、 pg中的锁
pg中的锁可以分为3个层次：
- 自旋锁（Spin Lock）：是一种和硬件结合的互斥锁，借用了硬件提供的原子操作的原语来对一些共享变量进行封锁，通常适用于临界区比较小的情况。
- 轻量锁（Lightweight Lock）：负责保护共享内存中的数据结构，有共享和排他两种模式，类似Oracle中的latch
- 常规锁（Regular Lock）：就是通常说的对数据库对象的锁。按照锁粒度，可以分为表锁、页锁、行锁等；按照等级，pg锁一共有8个等级。另外常规锁有死锁检测，而前两种没有。
二、自旋锁
? ? ? ?自旋锁顾名思义就是一直原地旋转等待的锁。一个进程如果想要访问临界区，必须先获得锁资源，如果不能获得，就会一直自旋，直到获取到锁资源。
? ? ? ?显然这种自旋会造成CPU浪费，但是通常它保护的临界区非常小，持锁进程很快就会释放资源，因此通常不会等太久，并且通常自旋比释放CPU资源带来的上下文切换消耗要小。
? ? ? ?看了下源码介绍，自旋锁的实现太偏底层，并且有不少汇编语言，有兴趣请参考原书了。
三、 轻量锁
? ? ? ? 如前所述，轻量锁负责保护共享内存中的数据结构，它正式的名字叫做Individual LWLocks。
1. 轻量锁类型
? ? ? ? pg中的轻量锁类型定义在lwlocknames.h文件中（这个文件是在编译时由lwlocknames.txt生成的），在pg 14中，目前有45种轻量锁。
#define ShmemIndexLock (&MainLWLockArray[1].lock)
#define OidGenLock (&MainLWLockArray[2].lock)
#define XidGenLock (&MainLWLockArray[3].lock)
#define ProcArrayLock (&MainLWLockArray[4].lock)
#define SInvalReadLock (&MainLWLockArray[5].lock)
…? ? ??可以看出，Individual LWLocks 被保存在MainLWLockArray数组中（前48个值），每种Individual LWLocks都有自己固定要保护的对象，使用方式如下（shmem.c 文件ShmemInitStruct函数）：
LWLockAcquire(ShmemIndexLock, LW_EXCLUSIVE);
LWLockRelease(ShmemIndexLock);? ? ? ?每个builtin tranches代表一组LWLocks，这组LWLocks虽然封锁各自的内容，但它们的功能相同。以下定义在lwlock.h文件中
typedef enum BuiltinTrancheIds
{
LWTRANCHE_XACT_BUFFER = NUM_INDIVIDUAL_LWLOCKS,
LWTRANCHE_COMMITTS_BUFFER,
LWTRANCHE_SUBTRANS_BUFFER,
LWTRANCHE_MULTIXACTOFFSET_BUFFER,
LWTRANCHE_MULTIXACTMEMBER_BUFFER,
LWTRANCHE_NOTIFY_BUFFER,
LWTRANCHE_SERIAL_BUFFER,
LWTRANCHE_WAL_INSERT,
LWTRANCHE_BUFFER_CONTENT,
LWTRANCHE_REPLICATION_ORIGIN_STATE,
LWTRANCHE_REPLICATION_SLOT_IO,
LWTRANCHE_LOCK_FASTPATH,
LWTRANCHE_BUFFER_MAPPING,
LWTRANCHE_LOCK_MANAGER,
LWTRANCHE_PREDICATE_LOCK_MANAGER,
LWTRANCHE_PARALLEL_HASH_JOIN,
LWTRANCHE_PARALLEL_QUERY_DSA,
LWTRANCHE_PER_SESSION_DSA,
LWTRANCHE_PER_SESSION_RECORD_TYPE,
LWTRANCHE_PER_SESSION_RECORD_TYPMOD,
LWTRANCHE_SHARED_TUPLESTORE,
LWTRANCHE_SHARED_TIDBITMAP,
LWTRANCHE_PARALLEL_APPEND,
LWTRANCHE_PER_XACT_PREDICATE_LIST,
LWTRANCHE_FIRST_USER_DEFINED
} BuiltinTrancheIds;? ? ? ?这些builtin tranches对应的一部分被保存在MainLWLockArray数组中，另一部分在使用它们的结构体中。
/* 初始化NamedLWLockTrancheRequests个轻量锁 */
for (int i = 0; i < NamedLWLockTrancheRequests; i++)
LWLockRegisterTranche(NamedLWLockTrancheArray[i].trancheId,
NamedLWLockTrancheArray[i].trancheName);2. 轻量锁定义
轻量锁的结构体定义如下：
typedef struct LWLock
{
uint16 tranche; /* tranche ID */
pg_atomic_uint32 state; /* state of exclusive/nonexclusive lockers，轻量锁的状态 */
proclist_head waiters; /* list of waiting PGPROCs，轻量锁的等待者列表 */
#ifdef LOCK_DEBUG
pg_atomic_uint32 nwaiters; /* 等待者数量 */
struct PGPROC *owner; /* last exclusive owner of the lock，最近一次排他锁的拥有者 */
#endif
} LWLock;? ? ? ?State变量有32位，其中低24位作为共享锁的计数器，因此一个轻量锁最多可以有2^24个共享锁持锁者。有1位作为排他锁的标记，因为同一时间最多只能有一个持锁者。
3. 轻量锁的申请
假设一个新会话申请共享锁（如果持续有共享锁申请插队，排他锁申请者可能会饿死）
假设一个新会话申请排他锁
如果等待队列中第一个申请的是排他锁，则只有这一个申请者被唤醒，其他申请者继续等待。
如果等待队列中第一个申请的是共享锁，则所有共享锁申请者都被唤醒，其他排他锁申请者继续等待。
参考
《PostgreSQL技术内幕：事务处理深度探索》第2章
《PostgreSQL数据库内核分析》第7章
