postgresql 编码_一文看懂PostgreSQL数据目录结构

概述

我们一般解压PG后可以看到有很多个目录，那么这些目录都代表什么意思呢?

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1、根目录介绍

data├── base # use to store database file(SELECT oid, datname FROM pg_database;)├── global # under global, all the filenode is hard-code(select oid,relname,relfilenode from pg_class where relfilenode=0 order by oid;)├── pg_clog # dir of transaction commit log│ └── 0000├── pg_commit_ts├── pg_dynshmem├── pg_hba.conf # client authentication config file├── pg_ident.conf # user ident map file├── pg_logical│ ├── mappings│ └── snapshots├── pg_multixact│ ├── members│ │ └── 0000│ └── offsets│ └── 0000├── pg_notify│ └── 0000├── pg_replslot├── pg_serial├── pg_snapshots # dir of snapshot file├── pg_stat├── pg_stat_tmp # dir of tmp stat file│ ├── db_0.stat│ ├── db_12407.stat│ ├── db_16384.stat│ └── global.stat├── pg_subtrans│ └── 0000├── pg_tblspc├── pg_twophase├── PG_VERSION # version file├── pg_xlog # dir of xlog file│ ├── 000000010000000000000001│ └── archive_status # status info of xlog archive├── postgresql.auto.conf├── postgresql.conf # config file of postmaster progress├── postmaster.opts└── postmaster.pid # pid file of postmaster progress

可以看到有这么多的根目录，下面对每个目录做一下简单介绍。

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2、global目录介绍

global名如其意，存放的文件用于存储全局的系统表信息和全局控制信息。

global下有四种文件：

1. pg_control
2. 用于存储全局控制信息
3. pg_filenode.map
4. 用于将当前目录下系统表的OID与具体文件名进行硬编码映射(每个用户创建的数据库目录下也有同名文件)。
5. pg_internal.init
6. 用于缓存系统表，加快系统表读取速度(每个用户创建的数据库目录下也有同名文件)。
7. 全局系统表文件
8. 数字命名的文件，用于存储系统表的内容。它们在pg_class里的relfilenode都为0，是靠pg_filenode.map将OID与文件硬编码映射。(注：不是所有的系统表的relfilenode都为0)

结构如下：

data├── global # under global, all the filenode is hard-code(select oid,relname,relfilenode from pg_class where relfilenode=0 order by oid;)│ ├── 1136 # pg_pltemplate│ ├── 1137 # pg_pltemplate_name_index│ ├── 1213 # pg_tablespace│ ├── 1214 # pg_shdepend│ ├── 1232 # pg_shdepend_depender_index│ ├── 1233 # pg_shdepend_reference_index│ ├── 1260 # pg_authid│ ├── 1261 # pg_auth_members│ ├── 1262 # pg_database│ ├── 2396 # pg_shdescription│ ├── 2397 # pg_shdescription_o_c_index│ ├── 2671 # pg_database_datname_index│ ├── 2672 # pg_database_oid_index│ ├── 2676 # pg_authid_rolname_index│ ├── 2677 # pg_authid_oid_index│ ├── 2694 # pg_auth_members_role_member_index│ ├── 2695 # pg_auth_members_member_role_index│ ├── 2697 # pg_tablespace_oid_index│ ├── 2698 # pg_tablespace_spcname_index│ ├── 2846 # pg_toast_2396│ ├── 2847 # pg_toast_2396_index│ ├── 2964 # pg_db_role_setting│ ├── 2965 # pg_db_role_setting_databaseid_rol_index│ ├── 2966 # pg_toast_2964│ ├── 2967 # pg_toast_2964_index│ ├── 3592 # pg_shseclabel│ ├── 3593 # pg_shseclabel_object_index│ ├── 4060 # pg_toast_3592x│ ├── 4061 # pg_toast_3592_index│ ├── 6000 # pg_replication_origin│ ├── 6001 # pg_replication_origin_roiident_index│ ├── 6002 # pg_replication_origin_roname_index│ ├── pg_control # global control file, use pgcheck -pc to see it.│ ├── pg_filenode.map # system table (oid -> filenode) mapping file, use pgcheck -pm to see it.│ └── pg_internal.init # system table cache file, use pgcheck -pr to see it.

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3、base目录介绍

base目录用于存放数据库的所有实体文件。例如，我们创建的第一个库testdb的OID为16384，那么在data/base下就会产生一个名为16384的目录，用于存储testdb的数据文件。

postgres=# select oid,datname from pg_database;--base目录结构data├── base # use to store database file(SELECT oid, datname FROM pg_database;)│ ├── 1 # template1 database│ ├── 13857 # template0 database│ ├── 13858 # postgres database│ └── 16384 # hwbdb, first user database│ │ ├── 3600│ │ ├── 3600_fsm│ │ ├── 3600_vm│ │ ├── 16385│ │ ├── pg_filenode.map│ │ ├── pg_internal.init│ │ └── PG_VERSION

1. pg_filenode.map 是pg_class里relfilenode为0的系统表，OID与文件的硬编码映射。
2. pg_internal.init 是系统表的cache文件，用于加快读取。默认不存在，查询系统表后自动产生。
3. PG_VERSION 是当前数据库数据格式对应的版本号
4. 其它文件是需要到pg_class里根据OID查到对应的relfilenode来与文件名匹配的。
5. 例如：tab1的relfilenode是16385，那么16385这个文件就是tab1的数据文件

 testdb=# select oid,relfilenode,relname from pg_class where relname='tab1'; oid | relfilenode | relname -------+-------------+--------- 16385 | 16385 | tab1 (1 row)

1. 空闲空间映射表
2. 名字以_fsm结尾的文件是数据文件对应的FSM(free space map)文件，用map方式来标识哪些block是空闲的。用一个Byte而不是bit来标识一个block。对于一个有N个字节的block，它在_fsm文件中第blknum个字节中记录的值是(31+N)/32。通过这种方式标识一个block空闲字节数。FSM中不是简单的数组，而是一个三层的树形结构。FSM文件是在需要用到它时才自动产生的。
3. 可见性映射表文件
4. 名字以_vm结尾的文件是数据文件对应的VM(visibility map)。PostgreSQL中在做多版本并发控制时是通过在元组头上标识“已无效”来实现删除或更新的，最后通过VACUUM功能来清理无效数据回收空闲空间。在做VACUUM时就使用VM开快速查找包含无效元组的block。VM仅是个简单的bitmap,一个bit对应一个block。

注：系统表分为全局系统表和库级系统表。

• 全局系统表位于global下，例如：pg_database,pg_tablespace,pg_auth_members这种存储系统级对象的表。
• 库级系统表位于数据库目录下，例如：pg_type,pg_proc,pg_attribute这种存储库级对象的表。

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4、表空间目录介绍

postgres=# select oid,* from pg_tablespace;

每一个Oid都在data/pg_tblspc下对应一个名为Oid的软链接文件，指向真正的space目录。

 $ tree ../data/pg_tblspc/

在space目录是如何组织的呢？

postgres=# create table t2(a int) tablespace tbs_hwb;CREATE TABLEpostgres=# select oid,relname,relfilenode from pg_class where relname='t2'; oid | relname | relfilenode -------+---------+------------- 16444 | t2 | 16444(1 row)postgres=# q[pg@PG bin]$ tree ../../data/pg_tblspc/16437/../../data/pg_tblspc/16437/└── PG_10_201707211 └── 13858 ├── 16439 └── 164442 directories, 2 files

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