9.物理层级结构

物理：database cluseter——>tablespace——>file——>block

逻辑：database cluseter——>database——>schema——>object——>tuple

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tablesapce

将不同的表放在不同目录下，通过文件系统的分离，优化存储空间和I/O吞吐
create tablespace tbs2 location '/home/postgres/tbs2';
create table t1 (id int) tablespace tbs2;
alter table t1 set tablespace tbs2;

database

同一cluster database下的数据库是独立的
create database db1 template template0 tablespace tbs1
缺省会以template1作为模板，template1可被修改。建完全干净的库可以template0为模板
tablespace会设置该库的缺省表空间

page

page又称block，内存里称buffer，是pg中I/O的最小单元
缺省大小8kB,可设置范围1~32KB，2^n
数据块结构：(pg tuple进入page是从后往前)

• 块头：包括LSN、Checksum、空闲空间起止位置等
• 行指针：包含偏移量和长度，占4字节
• 空闲空间
• 行数据
• 特殊数据:索引访问方法

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tuple(row)

• tuple头部包括
  • t_xmin
  • t_xmax
  • t_cid
  • t_xvc
  • t_xtid
  • t_infomask2
  • t_infomask
  • t_hoff

空闲空间管理(oid_fsm)

• PostgreSQL使用Free Space Map(FSM)文件管理空闲空间，每个数据表文件都会对应一个_fsm文件
• FSM 文件使用一个字节来记录一个数据块的空闲空间大小的范围，即0~255的值表示以 32 字节为间隔区间的空闲空间,该字节若为 N ，那么空闲空间范围为 N32~(N+1)32-1 ，若 N=3 ，那么空闲空间范围为 96~127
• FSM 文件实际上是一个 3 层的 B TREE 的索引结构，用于快速空间检索

可见性映射文件(oid_vm)

• 当数据被update/delete后，即使事务提交了也不会马上能够被重复利用，必须要进行空间回收(VACCUM)
• PostgreSQL 使用可见性映射文件(Visibility Map File)标记需要清理的数据块，即 vm 结尾的文件
• VM 文件使用二进制位图标识需要清理的数据块