TiDB 中的 TimeStamp Oracle (TSO)

在 TiDB 中,Placement Driver (PD) 承担着 TSO 时间戳分配器的角色,负责为集群内各组件分配时间戳。这些时间戳用于为事务和数据分配时间标记。该分配机制对于在 TiDB 中启用 Percolator 模型至关重要。Percolator 模型用于支持多版本并发控制(Multi-Version Concurrency Control, MVCC)和事务管理

下面示例显示了如何获取 TiDB 当前的 TSO:

BEGIN; SET @ts := @@tidb_current_ts; ROLLBACK; Query OK, 0 rows affected (0.0007 sec) Query OK, 0 rows affected (0.0002 sec) Query OK, 0 rows affected (0.0001 sec) SELECT @ts; +--------------------+ | @ts | +--------------------+ | 443852055297916932 | +--------------------+ 1 row in set (0.00 sec)

注意由于 TSO 时间戳是按事务分配的,所以需要从包含 BEGIN; ...; ROLLBACK 的事务中获取时间戳。

从上例中得到的 TSO 时间戳是一个十进制数。你可以使用 SQL 函数 TIDB_PARSE_TSO() 来解析它:

SELECT TIDB_PARSE_TSO(443852055297916932); +------------------------------------+ | TIDB_PARSE_TSO(443852055297916932) | +------------------------------------+ | 2023-08-27 20:33:41.687000 | +------------------------------------+ 1 row in set (0.00 sec)

下面示例展示了 TSO 时间戳的二进制细节:

0000011000101000111000010001011110111000110111000000000000000100 ← 该值是二进制形式的 443852055297916932 0000011000101000111000010001011110111000110111 ← 前 46 位是物理时间戳 000000000000000100 ← 后 18 位是逻辑时间戳

TSO 时间戳由两部分组成:

  • 物理时间戳:自 1970 年 1 月 1 日以来的 UNIX 时间戳,单位为毫秒。
  • 逻辑时间戳:递增计数器,用于需要在一毫秒内使用多个时间戳的情况,或某些事件可能触发时钟进程逆转的情况。在这些情况下,物理时间戳会保持不变,而逻辑时间戳保持递增。该机制可以确保 TSO 时间戳的完整性,确保时间戳始终递增而不会倒退。

你可以通过 SQL 语句更深入地查看 TSO 时间戳,示例如下:

SELECT @ts, UNIX_TIMESTAMP(NOW(6)), (@ts >> 18)/1000, FROM_UNIXTIME((@ts >> 18)/1000), NOW(6), @ts & 0x3FFFF\G *************************** 1. row *************************** @ts: 443852055297916932 UNIX_TIMESTAMP(NOW(6)): 1693161835.502954 (@ts >> 18)/1000: 1693161221.6870 FROM_UNIXTIME((@ts >> 18)/1000): 2023-08-27 20:33:41.6870 NOW(6): 2023-08-27 20:43:55.502954 @ts & 0x3FFFF: 4 1 row in set (0.00 sec)

>> 18 操作表示按位右移 18 位,用于提取物理时间戳。由于物理时间戳以毫秒为单位,与更常见的以秒为单位的 UNIX 时间戳格式不同,因此需要除以 1000 将其转换为与 FROM_UNIXTIME() 兼容的格式。这个转换过程与 TIDB_PARSE_TSO() 的功能一致。

你还可以将二进制中的逻辑时间戳 000000000000000100(即十进制中的 4)提取出来。

你也可以通过 CLI 工具解析时间戳,命令如下:

$ tiup ctl:v7.1.5 pd tso 443852055297916932
system: 2024-04-26 20:33:41.687 +0200 CEST logic: 4

可以看到,物理时间戳在以 system: 开头的行中,逻辑时间戳在以 logic: 开头的行中。

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