PHP实战中知识总结 / PgSQL - 元组结构-Tuple Structure
一、元组结构
元组由三部分组成，即HeapTupleHeaderData结构、空位图和用户数据。
（1）t_xmin：保存插入（insert）该元组的事务的txid。
（2）t_xmax：保存删除或更新此元组的事务的txid。如果此元组尚未被删除或更新，则t_xmax设置为0，这意味着无效。
（3）t_cid：保存命令id（cid）。这意味着在从0开始的当前事务中执行此命令之前执行了多少SQL命令。例如，假设我们在一个事务中执行三个INSERT命令：'BEGIN; INSERT; INSERT; INSERT; COMMIT;'。如果第一个命令插入这个元组，则t_cid设置为0。如果第二个命令插入此命令，则t_cid设置为1，依此类推。当这个元组被更新时，这个元组的t_ctid指向新的元组；否则，t_ctid会指向自己。
二、insert tuple
通过插入操作，一个新元组被直接插入到目标表的页面中
Tuple_1：
（1）t_xmin被设置为99，因为这个元组是由txid 99插入的。
（2）t_xmax设置为0，因为此元组尚未删除或更新。
（3）t_cid设置为0，因为此元组是txid 99插入的第一个元组。
（4）t_ctid设置为（0,1），它指向自身，因为这是最新的元组。
三、delete tuple
Tuple_1被 txid=111的事务删除
Tuple_1：
t_xmax设置为111。
如果提交了txid 111，则不再需要Tuple_1。在PostgreSQL中，不需要的元组通常被称为死元组。
四、update tuple
在更新操作中，PostgreSQL从逻辑上删除最新的元组并插入一个新元组。
假设txid 99插入的行被txid 100更新了两次。
当执行第一个更新命令时，通过将txid 100设置为t_xmax，逻辑上删除Tuple_1，然后插入Tuple_2。然后，将Tuple_1的t_ctid重写为指向Tuple_2。Tuple_1和Tuple_2的头字段如下所示。
Tuple_1：
t_xmax设置为100。
t_ctid从（0,1）重写为（0,2）。
Tuple_2：
t_xmin设置为100。
t_xmax设置为0。
t_cid设置为0。
t_ctid设置为（0,2）。
当执行第二个更新命令时，与第一个更新命令一样，逻辑上删除Tuple_2，插入Tuple_3。Tuple_2和Tuple_3的头字段如下所示。与删除操作一样，如果提交了txid 100，则Tuple_1和Tuple_2将是死元组，如果中止了txid 100，则Tuple_2和Tuple_3将是死元组。
Tuple_2：
t_xmax设置为100。
t_ctid从（0,2）重写为（0,3）。
Tuple_3：
t_xmin设置为100。
t_xmax设置为0。
t_cid设置为1。
t_ctid设置为（0,3）。
五、通过pageinspect扩展查看tuple
// 安装pageinspect扩展
postgres=# CREATE EXTENSION pageinspect;
CREATE EXTENSION
// 建表并插入两条数据
postgres=# CREATE TABLE tbl (data text);
CREATE TABLE
postgres=# INSERT INTO tbl VALUES('A');
INSERT 0 1
postgres=# INSERT INTO tbl VALUES('B');
INSERT 0 1
// 可以查看到两条数据的元组头部和元组原始数据
postgres=# SELECT lp as tuple, t_xmin, t_xmax, t_field3 as t_cid, t_ctid FROM heap_page_items(get_raw_page('tbl', 0));
tuple | t_xmin | t_xmax | t_cid | t_ctid
-------+--------+--------+-------+--------
1 | 493 | 0 | 0 | (0,1)
2 | 494 | 0 | 0 | (0,2)
(2 rows)
// 删除 B 数据之后，B数据已被标识删除，dead tuple，待回收
postgres=# delete from tbl where data = 'B';
DELETE 1
postgres=# SELECT lp as tuple, t_xmin, t_xmax, t_field3 as t_cid, t_ctid FROM heap_page_items(get_raw_page('tbl', 0));
tuple | t_xmin | t_xmax | t_cid | t_ctid
-------+--------+--------+-------+--------
1 | 493 | 0 | 0 | (0,1)
2 | 494 | 495 | 0 | (0,2)
(2 rows)
//更新A数据。逻辑上删除Tuple_1，然后插入Tuple_3
postgres=# update tbl set data = 'C' where data = 'A';
UPDATE 1
postgres=# SELECT lp as tuple, t_xmin, t_xmax, t_field3 as t_cid, t_ctid FROM heap_page_items(get_raw_page('tbl', 0));
tuple | t_xmin | t_xmax | t_cid | t_ctid
-------+--------+--------+-------+--------
1 | 493 | 496 | 0 | (0,3)
2 | 494 | 495 | 0 | (0,2)
3 | 496 | 0 | 0 | (0,3)
(3 rows)
// 手动vacuum进行垃圾回收
postgres=# vacuum;
VACUUM
postgres=# SELECT lp as tuple, t_xmin, t_xmax, t_field3 as t_cid, t_ctid FROM heap_page_items(get_raw_page('tbl', 0));
tuple | t_xmin | t_xmax | t_cid | t_ctid
-------+--------+--------+-------+--------
1 | | | | // line pointers不会被回收
2 | | | | // 会产生空间碎片
3 | 496 | 0 | 0 | (0,3)
(3 rows)
// 全量垃圾回收，彻底回收，不会有空间碎片，重写表
postgres=# vacuum full;
VACUUM
postgres=# SELECT lp as tuple, t_xmin, t_xmax, t_field3 as t_cid, t_ctid FROM heap_page_items(get_raw_page('tbl', 0));
tuple | t_xmin | t_xmax | t_cid | t_ctid
-------+--------+--------+-------+--------
1 | 496 | 0 | 0 | (0,1)
(1 row)