1. 等待事件介绍
在任意时间点，每一个数据库服务端进程，要么正忙于处理一个请求（busy），要么正在等待一个特定的事件发生（waiting）。我们说它处于忙的状态，意味着这个进程当时是需要使用CPU的。举例来说，一个会话进程在执行一个SQL过程时，可能正在进行一个算术计算，我们说它处于忙的状态，而不是等待状态。与此同时，另一个会话进程可能在提交事务，它在等待操作系统的响应，告诉它刷写日志时使用的fsync系统调用已经完成，这时我们说它处于等待状态。
虽然说等待事件是oracle的概念，但是实际上它在大多数关系型数据库里面都是存在的。不管你看得到，还是看不到，它都在那里。这是一个性能调优工作永远绕不开的话题。
2. 动态跟踪
PostgreSQL允许对数据库服务器进行动态跟踪。这样就允许在代码内特定的点上调用外部工具来跟踪执行过程。目前此功能主要目的是为了提供给数据库开发者使用，它要求使用者对代码非常熟悉。
3. PostgreSQL的等待事件
下面主要介绍3类等待事件：常规锁、轻量级锁和IO操作。这里只介绍相关的概念，对于观测等待事件的方法，可以通过PostgreSQL的动态跟踪机制，使用dtrace进行跟踪观测，也可以通过进行二次开发对相关的等待事件进行统计收集。
4. 等待事件：常规锁
4.1 常规锁介绍
锁的管理包括对不同粒度锁的操作，这些粒度包括表、内存页（目前只在索引中使用对内存页的加锁）、元组、事务、虚拟事务以及当前数据库中的其他对象。可以通过pg_locks视图观察当前数据库系统中的锁占用和等待的情况。
4.2 相关函数
LockAcquireResult LockAcquireExtended(const LOCKTAG *locktag, LOCKMODE lockmode, bool sessionLock, bool dontWait, bool reportMemoryError);
4.3 主要的内置跟踪点
probe lock__wait__start(unsigned int locktag_field1, unsigned int locktag_field2, unsigned int locktag_field3, unsigned int locktag_field4, unsigned int locktag_type, LOCKMODE lockmode);
probe lock__wait__done(unsigned int locktag_field1, unsigned int locktag_field2, unsigned int locktag_field3, unsigned int locktag_field4, unsigned int locktag_type, LOCKMODE lockmode);
4.4 常规锁相关的等待事件
(1) 表对象上的锁： 对表对象进行访问、修改、管理维护等操作时的锁操作
(2) 表对象上的扩展锁： 在对一个表进行页面扩展时的锁操作
(3) 表中页面上的锁： 对一个页面对象进行的加锁操作
(4) 元组上的锁： 对一个元组对象进行的加锁操作
(5) 事务上的锁： 一个事务在运行过程中，会保持一个和事务XID相关的锁，直到事务结束
(6) 虚拟事务上的锁： 一个事务在运行过程中，会保持一个和会话ID、本会话事务ID相关的锁，直到事务结束
(7) 一般的数据库对象上的锁： 对一般数据库对象进行的加锁操作
4.5 常规锁的模式和用途
(1) AccessShareLock: SELECT
(2) RowShareLock: SELECT FOR UPDATE/FOR SHARE
(3) RowExclusiveLock: INSERT, UPDATE, DELETE
(4) ShareUpdateExclusiveLock: VACUUM (non-FULL),ANALYZE, CREATE INDEX CONCURRENTLY
(5) ShareLock: CREATE INDEX (WITHOUT CONCURRENTLY)
(6) ShareRowExclusiveLock: like EXCLUSIVE MODE, but allows ROW SHARE
(7) ExclusiveLock: blocks ROW SHARE/SELECT...FOR UPDATE
5. 等待事件：轻量级锁
5.1 轻量级锁介绍
轻量级锁主要提供对共享存储器的数据结构的互斥访问。这些数据结构包括页面缓冲区、日志缓冲区、缓冲区管理结构、会话状态、事务状态以及数据库中的其他内部数据结构。
5.2 相关函数
static inline bool LWLockAcquireCommon(LWLock *l, LWLockMode mode, uint64 *valptr, uint64 val);
5.3 主要的内置跟踪点
probe lwlock__acquire(const char *name, int id, LWLockMode mode);
probe lwlock__release(const char *name, int id);
probe lwlock__wait__start(const char *name, int id, LWLockMode mode);
probe lwlock__wait__done(const char *name, int id, LWLockMode mode);
5.4 轻量级锁相关的等待事件
(1) Bufffer Content Lock
描述： 访问缓冲区中的页面时的相关加锁操作
场景说明： 多个并发事务同时对同一个数据页面进行访问时会发生争用
(2) Buffer Freelist Lock
描述： 访问页面缓冲区空闲链表的相关加锁操作
场景说明： 数据库启动时，大量事务并发访问数据会出现对该锁的争用
(3) Process Array Lock
描述： 访问会话和事务状态列表的相关加锁操作
场景说明： 大量并发的短事务会出现对该锁的争用
(4) WAL Insert Lock
描述： 向XLOG缓冲区插入日志时的加锁操作
场景说明： 大量事务并发修改数据会出现对该锁的争用
(5) WAL Write Lock
描述： 将XLOG缓冲区中的日志写入文件时的加锁操作
场景说明： 大量事务并发修改数据会出现对该锁的争用，可考虑组提交
(6) CLog Control Lock
描述： 在Clog缓冲区中设置和访问事务状态时的加锁操作
场景说明： 大量并发的短事务会出现对该锁的争用
(7) Subtrans Control Lock
描述： 在子事务日志缓冲区中设置和访问事务状态时的加锁操作
场景说明： 大量子事务会出现对该锁的争用，比如SQL过程中循环执行BEGIN … EXCEPTION语句块的情况，应该尽量避免
(8) MultiXact Offset Control Lock、MultiXact Member Control Lock
描述： 在组合事务日志缓冲区中设置和访问事务状态时的加锁操作
场景说明： 多个事务对相同数据并发执行SELECT FOR SHARE时会出现对该锁的争用
(9) Two Phase State Lock
描述： 设置和访问两阶段事务状态时的加锁操作
场景说明： 在分布式环境中，大量并发的两阶段事务会出现该锁的争用
6. 等待事件：IO操作
6.1 IO操作介绍
IO操作是指对文件进行访问或者通过网络进行收发的操作，这些文件包括表、索引、临时表、临时数据文件、XLOG日志文件、事务状态文件、运行日志文件和配置文件等。
6.2 主要的函数
void smgrwrite(SMgrRelation reln, ForkNumber forknum, BlockNumber blocknum, char *buffer, bool skipFsync);
void smgrread(SMgrRelation reln, ForkNumber forknum, BlockNumber blocknum, char *buffer);
6.3 几个主要的内置跟踪点
probe buffer__read__start(ForkNumber forkNum, BlockNumber blockNum, Oid spcNode, Oid dbNode, Oid relNode, int backend, bool isExtend);
probe buffer__read__done(ForkNumber forkNum, BlockNumber blockNum, Oid spcNode, Oid dbNode, Oid relNode, int backend, bool isExtend, bool);
probe buffer__flush__start(ForkNumber forkNum, BlockNumber blockNum, Oid spcNode, Oid dbNode, Oid relNode);
probe buffer__flush__done(ForkNumber forkNum, BlockNumber blockNum, Oid spcNode, Oid dbNode, Oid relNode);
6.4 IO操作相关的等待事件
(1) base或global目录下文件
描述： 访问表进行相关操作时的IO事件
(1) pgsql_tmp目录下文件
描述： 执行查询过程中进行排序或散列操作时访问临时文件产生的IO事件
(2) pg_stat_tmp目录下文件
描述： 更新和读取临时的统计信息时的IO事件
(3) pg_tblspc目录下文件
描述： 访问用户自定义表空间下的表进行相关操作时的IO事件
(4) pg_xlog目录下文件
描述： 修改数据时写XLOG日志的IO事件，或者主备机进行日志传输时产生的IO事件
(5) pg_clog目录下文件
描述： 设置和访问事务状态时的IO事件
(6) pg_log目录下文件
描述： 记录运行时日志产生的IO事件
(7) pg_twophase目录下文件
描述： 设置和访问两阶段事务状态时的IO事件
(8) pg_subtrans目录下文件
描述： 设置和访问子事务状态时的IO事件
(9) pg_multixact目录下文件
描述： 设置和访问组合事务状态时的IO事件
(10) 网络套接字
描述： 通过网络发送查询和接收结果时产生的IO事件