PostgreSQL的数据存储(十三)---数据存储

4.4     SQL操作对页面的影响

4.4.1       DML操作对于页面存储格式的影响

页面从一个新的状态，到放入数据，数据经过DML操作，页面的数据发生变化，在结果vacuum清理数据后，页面数据又变为一个整齐状态。如下从四个角度来说DML操作对于数据页面的影响。

 

一 空页面

 

   一个页面大小为8k，其中，页头占一小部分，特殊块从页尾的位置占一小部分，其余大部分空间，为数据占用。在上图中，“页数据”标识的位置处，都是用于存储数据的。

 

二 数据插入后页面的状态

 

如果是往一个表上插入数据，其插入方式，如上图，从页尾开始存放第一条记录，然后是第二条、直至本页空间不够。

如果是不同的表，PG的处理方式，是不同表由不同文件组成，不同文件的块（8k）映射不同的buf，则往不同的表上插入数据的时候，对应的页一定不同。

 

三 数据删除后页面的状态

元组（tuple）的删除，则更为简单，对于页面来讲，当找到tuple所在的页，直接为tuple的一个“信息位”（cmax）置新的值即可。这说明，PG删除元组的操作，不是真正从页面上把元组去掉，也不是如Oracle，把旧信息置于回滚段，而是直接在元组头上标识一个“删除标志”。此标志，是一个数值型的一个值，表示一个被删除的元组是否被其他“事务”（活动着的连接）看到。[1]

以上描述，可以通过查看heap_delete函数的如下调用了解：

HeapTupleHeaderAdjustCmax(tp.t_data, &cid,&iscombo);

 

四 数据更新后页面的状态

元组更新，是删除操作和插入操作的组合。这点，可以从heap_update函数代码得知。

五 扩展知识

       以上四条，是用户表、用户数据在内存（数据页）中的数据增删改和初始新页面时的状态，系统表和系统表的数据，也是以tuple格式存放的，一样的存储方式。

    本节没有就索引页面的存储格式展开讨论。

    如下是相关函数的一部分调用关系：

PageHasFreeLinePointers     

       PageAddItem

              RelationPutHeapTuple

                     heap_insert

                            CopyFrom

                            intorel_receive

                            simple_heap_insert

                            ExecInsert

                            ATRewriteTable

                            toast_save_datum

                     heap_update

       PageGetHeapFreeSpace

 

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[1] PG的MVCC技术，其中，涉及存储层的，有个名词叫做“元组可见性”，是原来表明哪些事务可以读到某个元组、哪些事务不能读到某个元组。

 “元组可见性”可以通过HeapTupleSatisfiesVisibility、HeapTupleSatisfiesUpdate等调用关系追踪。