VACUUM无法从表中删除死元组的三个原因

作者：Laurenz Albe是CYBERTEC的高级顾问和支持工程师。自2006年以来，他一直在PostgreSQL上工作并为PostgreSQL做贡献。
译者：类延良，任职于瀚高基础软件股份有限公司，PostgreSQL数据库技术爱好者，10g &11g OCM，OGG认证专家

每当更新或删除PostgreSQL表中的行时，就会留下死行。VACUUM处理这些死行，以便可以重复使用空间。如果不对表进行vacuum，它将变得膨胀，这浪费了磁盘空间并减慢了顺序表扫描的速度（在较小extents上是索引扫描）。

VACUUM还负责freeze表中的行，以免在事务ID计数器回绕时避免出现问题，但这是另一回事。
通常，您不必关心所有这些，因为PostgreSQL内置的autovacuum守护程序可以为您完成这些工作。

问题

如果您的表变得膨胀，首先检查的是autovacuum是否已对其进行处理：

SELECT schemaname, relname, n_live_tup, n_dead_tup, last_autovacuum
FROM pg_stat_all_tables
ORDER BY n_dead_tup
    / (n_live_tup
       * current_setting('autovacuum_vacuum_scale_factor')::float8
          + current_setting('autovacuum_vacuum_threshold')::float8)
     DESC
LIMIT 10;

如果您膨胀的表未在此处显示，n_dead_tup为零且last_autovacuum为NULL，则可能是statistics collector存在问题。
如果膨胀的表位于上述查询结果的顶部，但last_autovacuum为NULL，则可能需要将autovacuum配置为更具侵略性，这样这些膨胀的表就可以得到处理。
但是有时结果看起来像这样：

 schemaname |    relname   | n_live_tup | n_dead_tup |   last_autovacuum
------------+--------------+------------+------------+-----------------
 laurenz    | vacme         |      50000 |      50000  | 2018-02-22 13:20:16
 pg_catalog | pg_attribute |         42 |        165 |
 pg_catalog | pg_amop      |        871 |        162 |
 pg_catalog | pg_class     |          9 |         31 |
 pg_catalog | pg_type      |         17 |         27 |
 pg_catalog | pg_index     |          5 |         15 |
 pg_catalog | pg_depend    |       9162 |        471 |
 pg_catalog | pg_trigger   |          0 |         12 |
 pg_catalog | pg_proc      |        183 |         16 |
 pg_catalog | pg_shdepend  |          7 |          6 |
(10 rows)

这里显示：autovacuum最近在运行，但是它没有释放死的元组！
我们可以通过运行VACUUM (VERBOSE)以下命令来验证问题：

test=> VACUUM (VERBOSE) vacme;
INFO:  vacuuming "laurenz.vacme"
INFO:  "vacme": found 0 removable, 100000 nonremovable row versions in
       443 out of 443 pages
DETAIL:  50000 dead row versions cannot be removed yet,
         oldest xmin: 22300
There were 0 unused item pointers.
Skipped 0 pages due to buffer pins, 0 frozen pages.
0 pages are entirely empty.
CPU: user: 0.01 s, system: 0.00 s, elapsed: 0.01 s.

为什么VACUUM不删除死行？

VACUUM只能删除不再需要的行版本（也称为“元组”）。符合如下条件的元组是不再需要的元组：如果删除事务的事务ID（存储在xmax系统列中）早于PostgreSQL数据库（或共享表的整个集群）中仍在活动的最旧事务。
该值（上面VACUUM输出中的22300 ）称为“ xmin horizon”。

在PostgreSQL集群中，有三个因素可以阻止xmin horizon的出现：
长事务：
您可以通过以下查询找到长事务及其xmin值：

SELECT pid, datname, usename, state, backend_xmin
FROM pg_stat_activity
WHERE backend_xmin IS NOT NULL
ORDER BY age(backend_xmin) DESC;

您可以使用该pg_terminate_backend()函数终止阻塞您进行VACUUM的数据库会话。

废弃的复制槽：
复制槽是一种数据结构，用于保持PostgreSQL服务器防止丢弃掉那些被standby server用来追赶primary server的信息。
您可以通过以下查询找到所有复制槽及其xmin值：

SELECT slot_name, slot_type, database, xmin
FROM pg_replication_slots
ORDER BY age(xmin) DESC;

可以使用pg_drop_replication_slot()函数来drop掉那些不再需要的复制槽。
请注意：如果 hot_standby_feedback = on，这只可能发生在物理复制环境中。对于逻辑复制，存在类似的危险，但是仅影响系统目录。在这种情况下，请检查catalog_xmin列。

Orphaned prepared transactions:
在两阶段提交期间，首先使用该PREPARE语句准备分布式事务，然后使用该COMMIT PREPARED语句进行提交。
一旦事务被准备好，它就会一直“hanging around”，直到被提交或中止。它甚至必须在服务器重启后才能幸免！通常，事务不会长时间保持在prepared状态，但有时会出问题，并且管理员必须手动删除 prepared transactions 。
您可以通过以下查询找到所有prepared transactions及其xmin值：

SELECT gid, prepared, owner, database, transaction AS xmin
FROM pg_prepared_xacts
ORDER BY age(transaction) DESC;

使用ROLLBACK PREPAREDSQL语句删除准备好的事务。

原文链接：
https://www.cybertec-postgresql.com/en/reasons-why-vacuum-wont-remove-dead-rows/

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