PostgreSQL WAL 日志发展史 - pg7

一、pg7.1 开天辟地

7.1 是 PostgreSQL 国际社区文档中提供详细资料的第一个版本，因为够完整也够简单，所以选择从 pg7.1 开始介绍

上图描述了 wal 日志的本职工作，PostgreSQL 在执行数据修改操作时，修改的数据在写入磁盘前要先将修改的内容写入 wal 日志，如此就可以不必时时地将共享缓存中的数据刷新到磁盘中，这样做的目的是以 wal 日志的顺序写入代替数据文件的随机写入来提升性能，如果数据库发生崩溃，可以从 wal 日志获取共享缓存中未写入磁盘的数据

1、WAL_BUFFERS

wal 日志缓冲区大小，用于减少磁盘 I/O 次数，提升性能

注意：

• COMMIT 操作会触发一次对 wal_buffers 的强制刷盘，为了保证 ACID 中的 “D”(Durability，持久性)，确保数据不会因系统崩溃而丢失，而且这还是一个同步(synchronous_commit)操作，会短暂阻塞事务直到 I/O 完成
• XLOG_BLCKSZ(wal 日志基本单位)不是一个 GUC 参数，一般是编译数据库时通过 configure 命令指定，pg11(包含)之后，可以通过 initdb 命令指定

2、FSYNC

确保 wal 日志，或者其他数据文件写入磁盘

3、WAL_SYNC_METHOD

该参数是对参数 fsync 的补全，用于指定保证数据写入磁盘的方法

4、COMMIT_DELAY & COMMIT_SIBLINGS

我们知道 COMMIT 操作会触发一次对 wal_buffers 的强制刷盘，期间 PostgreSQL 又做了一点小动作来提升性能：

• commit_delay：事务提交后允许 wal 缓存延迟刷盘的时间，延迟的目的是想等一下并行执行的兄弟事务，等兄弟事务完成提交后，一起将 wal 缓存刷盘
• commit_siblings：当前事务等待的条件，如果并行执行的兄弟事务数量小于 commit_siblings，那当前事务就不等了

注意：pg8.3 增加了可以定时刷写 wal 日志的进程 walwriter，该策略也因此改变

5、WAL_DEBUG

开启 wal debug 的参数，可以不用关注它

6、WAL_FILES

• > 0：做检查点时会预先创建 wal_files 数量的 wal 段备用
• = 0：一个一个地创建 wal 段

注意：pg7.3 移除了该参数，改为另一种 wal 段的预生成方式

7、CHECKPOINT_TIMEOUT

PostgreSQL 执行 checkpoint 的时间间隔，该参数跟 wal 关系没那么大，因为与下面的参数 checkpoint_segment 功能相似，都是触发 checopoint 的时机，所以写在了这儿

8、CHECKPOINT_SEGMENT

PostgreSQL 执行 checkpoint 的 wal 段间隔，从上次 checkpoint 开始，PostgreSQL 在写了一定数量的 wal 段后，会再次触发 checkpoint

二、pg7.3 改变 wal 预生成方式

此版本在 pg7.1 基础上改变了 wal 段的预生成方式，checkpoint 时不再预生成 wal 段

1. wal 段的数量原则上不超过 2 * checkpoint_segments + 1
2. 一个流量高峰可能会导致 backend 极速生成 wal 日志，可能会将 wal 段数量增加到 2 * checkpoint_segments + 1 以上
3. 做检查点时，如果 wal 段数量超限，会将超限的 wal 段删除，如果 wal 段数量不超限，会将旧的 wal 段改名为将来的 wal 段

因此参数 wal_files 不再使用，在该版本中被移除了，当然这个 wal 段的管理方式在 pg9.5 又有所变化

三、pg7.4 增加便利性 warning

此版本没有功能性的变化，只是增加了一个 warning 参数 checkpoint_warning

CHECKPOINT_WARNING

如果两次因为参数 checkpoint_segmet 产生的 checkpoint 的时间间隔小于 checkpoint_warning 值，就会报一个 warning，用于提醒用户增大 checkpoint_segmet 值