PostgreSQL（四）存储结构

先上一张图：

这是 PostgreSQL 的 DMS 管理方式，与 oracle 管理一样。

DMS（database management space）数据库管理空间，数据库中管理，容器是预分配的文件。

SMS（system management space）系统管理空间，操作系统管理，容器是操作系统文件空间中的目录。

查看当前数据库，可以把oid查询出来，oid标识每个对象的id。

testdb=# select oid, datname from pg_database order by oid;
  oid  |  datname  
-------+-----------
     1 | template1
 13211 | template0
 13212 | postgres
 16384 | demodb
 16387 | testdb
(5 rows)

在数据库中，默认存储的位置为：/usr/local/pgsql/data/base

[root@hzc base]# pwd
/usr/local/pgsql/data/base
[root@hzc base]# ll
总用量 60
drwx------. 2 postgres postgres 8192 11月  7 11:23 1
drwx------. 2 postgres postgres 8192 11月  6 15:43 13211
drwx------. 2 postgres postgres 8192 11月  6 16:22 13212
drwx------. 2 postgres postgres 8192 11月  6 16:22 16384
drwx------. 2 postgres postgres 8192 11月  8 10:02 16387
[root@hzc base]#

可以看到，每个数据库对应的oid在操作系统中都一样，即数据库所在的存储位置。

同样，可以查询表的oid。

testdb=# select oid,relfilenode from pg_class where relname='weather';
  oid  | relfilenode 
-------+-------------
 16388 |       16388
(1 row)

对应的具体物理文件：

testdb=# select pg_relation_filepath('weather');
 pg_relation_filepath 
----------------------
 base/16387/16388
(1 row)

当表数据存储大于 1GB 时，它将被划分到1个或多个GB大小的段（segment），如 filenode, filenode.1, filenode.2等。

其他：系统表，可查看系统相关信息

\dt pg_catalog.*

数据默认存储在8KB的数据页中，如果一行数据存储超过了8KB，PG会使用 TOAST(The Oversized-Attribute Storage Technique) 技术处理。但 TOAST 现在字段大小为1GB，如果太大，建议使用 ARRAY 或JSON 类型。 TOAST 参考：​​https://www.postgresql.org/docs/current/static/storage-toast.html​​

ctid 显示记录所在的数据页及位置：

testdb=# select ctid,* from weather;
 ctid  |     city      | temp_lo | temp_hi | prcp |    date    
-------+---------------+---------+---------+------+------------
 (0,1) | San Francisco |      46 |      50 | 0.25 | 1994-11-27
 (0,2) | Piter         |       0 |      50 | 0.88 | 2016-02-22
 (0,3) | San Abama     |      50 |      22 | 0.02 | 2010-08-11
(3 rows)

【Free Space map】

每张表都有 free space map，它记录文件存储的可用空间情况。FSM 不是很准确，因为它以8KB来计算，并且不是实时更新的，它是由 VACUUM 更新的。在 MVCC 情况下，update 和 delete 后，旧的数据快照不会立即删除，VACUUM会释放空间以重用或还给操作系统。VACUUM 参考：​​https://www.postgresql.org/docs/current/static/sql-vacuum.html​​

查看表的可用空间：

SELECT * FROM pg_freespace('weather');

【Visibility map】

每张表都有一个 vm 用于跟踪哪个数据页可用于活动的事务，物理文件与表的存储位置相同，后缀为 "_vm"。vm 每个页存储 bit ，用于标识页中是否存在将被用于 VACUUM 的元祖。

Database Physical Storage：​​https://www.postgresql.org/docs/current/static/storage.html​​​
存储结构：​​http://rachbelaid.com/introduction-to-postgres-physical-storage/​​
PostgreSQL数据库存储体系结构简介：​​https://searchdatabase.techtarget.com.cn/7-18253/​​