PHP实战中知识总结 / PgSQL - 数据文件的内部结构

一、数据文件内部结构

在数据文件内部（堆表和索引，以及空闲空间映射和可见性映射），它被分成固定长度的页（或块），默认为8192字节（8 KB）。 每个文件中的那些页从 0 开始按顺序编号，这样的编号称为块编号。 如果文件已被填满，PostgreSQL 会在文件末尾添加一个新的空页以增加文件大小。

表中的页面包含三种数据：

（1）heap tuples: 行数据

（2）line pointers: 行指针，指向对应的tuple，offffset number从1开始

（3）header data:

pd_lsn ：保存此page的最新的WAL记录的lsn，用于数据恢复的

pd_lower ：指向最新的line pointer

pd_upper： 指向最新的tuple

pd_checksum：此变量存储此页面的校验和值。

pd_special：此变量用于索引。 在表格内的页面中，它指向页面的末尾。 （在索引内页中，它指向特殊空间的开始，即只由索引保存的数据区，根据B-tree、GiST、GiN等索引类型包含特定数据。）

二、写操作

假设一个表由一页组成，其中只包含一个堆元组。 本页的pd_lower指向第一行指针，行指针和pd_upper都指向第一个堆元组。 见图 (a)。

当插入第二个元组时，它被放置在第一个元组之后。 第二行指针被推到第一行指针上，它指向第二个元组。 pd_lower 更改为指向第二行指针，pd_upper 更改为指向第二个堆元组。 见图 (b)。 此页中的其他头数据（例如，pd_lsn、pg_checksum、pg_flag）也被重写为适当的值

三、读操作

（1）sequential scan：遍历所有的pages的line pointers获取所有的tuples；

（2）index scan：通过索引获取tids，然后再根据tids获取tuples；

（3）index only scan：一般来说只扫描索引就能获取需要的字段，不需要回表读，需要VM配合使用；

（4）bitmap index scan：当index scan命中大量的rows时，将会构造一个page的bitmap（一个bit对应一个 page），然后在recheck每个page找到符合条件的rows，这样可以避免重复扫描page；