1/2.数据库集簇、元组，进程、内存架构

目录

一、数据库集簇、元组

1. 数据库集簇 

2. 表空间

3. 元组

二、进程与内存架构

1. 进程架构

2. 内存架构

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一、数据库集簇、元组

1. 数据库集簇 

数据库集簇：一个PG服务器管理一个数据库集簇，包含一个自定义的数据库集簇文件夹（一般命名为data），该文件夹包含一个base文件夹与其他数据库集簇信息文件，其中两个重要的文件为

数据库：对应base下的子目录

数据库对象：表、索引之类的，对应base下的子目录下的文件（多于1G的可能被分为多个文件），这些数据文件由变量relfilenode管理，relfilenode一般与oid一致，即文件名就是数据库对象的id。

Truncate：Truncate相当于drop table后再create table，所以relfilenode会被更改。

每个表都有两个与之关联的文件，_fsm和_vm分别存储了表文件每个页面上的空闲空间信息与可见性信息。索引没有可见性映射文件，因为索引对所有事务都可见，只有空闲空间映射文件。

2. 表空间

表空间：PostgreSQL中的表空间是base目录之外的附加数据区域。pg数据库一般默认安装完后有两个表空间，pg_default和pg_golebal。这两个表空间的物理位置都默认在data目录下。如果不进行其他配置的话，那么所有的数据都会存在pg_default中。pg数据库是可以让用户自己创建表空间的，同时指定物理位置。这样的好处就是可以让频繁使用的数据库使用性能好的ssd挂载盘，其他可以放在hdd中，充分考虑到业务的需求。当然也可以进行数据迁移。

创建表空间并迁移数据的示例：postgresql数据库表空间迁移 - echao - 博客园 (cnblogs.com)

表空间在磁盘上的布局：

3. 元组

数据文件（堆表、索引，也包括空闲空间映射和可见性映射）内部被划分为固定长度的页，或者叫区块，大小默认为8192B（8KB）。

为了识别表中的元组，数据库内部会使用元组标识符（tuple identifier，TID）。TID由一对值组成，分别是元组所属页面的区块号和指向元组的行指针的偏移号（所以对于所有数据文件都是有TID的，不只是堆表文件）。区别于行指针。

堆元组写：

堆元组读（顺序扫描与索引扫描）：

二、进程与内存架构

1. 进程架构

后端进程：一个后端进程服务一个连接

后台工作进程：数据库并行计算为一个查询生成的多个执行子进程

后台进程：为管理数据库而产生的一些进程

background writer：进程将shared buffer pool中的脏数据写到磁盘，检查点总能触发这个进程

checkpointer：在9.2版本以后，检查点会触发产生这个进程

autovacuum launcher：为vacuum process周期性的调用autovacuum work processes

WAL writer：周期性的从wal buffer刷新数据到磁盘（这个是只从wal buffer中写事务日志的，而background writer是只从shared buffer pool中写用户数据的，其实事务日志也包含了用户数据吧，因为可以从日志中恢复数据）

statistics collector：收集统计信息进程，比如pg_stat_activity 和pg_stat_database的数据

logging collector (logger)：将错误信息写入到日志

archiver：将日志归档的进程

2. 内存架构

• Local memory area – 为每一个后端进程分配的内存
• Shared memory area –为所有的后台进程分配的内存