PostgreSQL的MVCC（多版本并发控制）机制和表膨胀的解决方法

结论：PG数据库导致表膨胀的原因是逻辑删除的历史数据清除不及时

表及索引的膨胀
主流的MVCC机制如下：
1、以Oracle和Innodb为例，写如新数据时，把旧数据转移到一个单独的地方，如回滚段中，如果其他人读取数据时，从回滚段中把数据读取出来，可以有效避免膨胀。
2、以SQL Server为代表的，把旧版本的的数据写入专门的临时表空间中，新数据写入日志中，然后去更改数据，也可以有效地避免膨胀。
3、PG修改时，旧数据不删除，只是标注为无效（逻辑删除，在某个时间再去清理）

Oracle和Innodb的undo实现形式：
Oracle最经典的错误就是回滚段快照过旧，意思是回滚段中的数据还在被某些事务使用，但是数据在回滚段中已经被删除了，Innodb也有这样的问题。
如果在一个超大事务执行过程中，事务失败了，它会回滚，产生大量cpu和IO占用（因为要从undo segment回滚段，导入data segment中）。

PG的优点
1、无论进行多少操作，事务回滚都会立即完成（秒级回滚），Oracle使用了回滚段，如果Oracle宕机时很多事务正在运行，再次启动后，需要把之前的事务回滚（具体的一会儿再说），当没有回滚完成时数据行上仍然有锁，业务不能正常操作，如果需要回滚的业务量很大，情况会很坏。
2、可以放心执行超大事务不必像Oracle和Innodb那样需要经常保证回滚段不会被用完，也不用像Oracle那样会遇到ORA-1555错误的困扰。
PG的缺点：
1、旧版本数据需要清理，在8.3版本引入了autovacuum，采用多进程架构，支持多表的同时操作。
2、旧版本的数据清理不及时会导致性能下降。
3、空间持续上涨，存储没有得到有效的利用。

原因：
表及索引膨胀是指随着时间推移，表和索引的物理存储结构逐渐变得不连续或者产生空洞，导致数据库性能下降的问题。这种情况通常由以下几个原因引起：
1、更新和删除操作频繁（vacuum会清理它留下来的历史版本）：
当表中的行经常被更新或删除时，PostgreSQL 的MVCC（多版本并发控制）机制（历史数据回收不及时）可能会导致数据页面的分裂和空洞的产生。例如，当更新或删除一行后，原来的数据页可能留下了空洞或者变得不再紧凑。
2、自动化的 VACUUM 过程不足够频繁：
PostgreSQL 使用 VACUUM 进程来回收被删除行所占用的空间，并且重新组织数据以减少表和索引的膨胀。如果 VACUUM 过程不足够频繁，或者数据库负载很高，可能会导致表和索引的膨胀问题积累。
3、长时间运行的事务：
长时间运行的事务可以阻碍 VACUUM 进程的正常工作，从而使得表和索引无法及时进行空间的回收和重新组织。
4、未正确设置和优化参数：
PostgreSQL 的参数设置（如 autovacuum 相关参数、vacuum_cost_delay、maintenance_work_mem 等）可能影响 VACUUM 进程的执行效率和频率，进而影响表和索引的膨胀问题的处理。
解决方法：
定期监控数据库的性能指标，如表和索引的空间利用率，以及 VACUUM 进程的运行情况。根据监控结果调整数据库配置和优化策略。

常见问题及处理流程

表膨胀查询SQL（安装表膨胀系数倒叙排序）
 SELECT
  current_database() AS db, schemaname, tablename, 
  ROUND(CASE WHEN otta=0 OR sml.relpages=0 OR sml.relpages=otta THEN 0.0 ELSE sml.relpages/otta::numeric END,1) AS tbloat,
  CASE WHEN relpages < otta THEN 0 ELSE bs*(sml.relpages-otta)::bigint END AS wastedbytes,
  CASE WHEN relpages < otta THEN
    CASE WHEN ipages < iotta THEN 0 ELSE bs*(ipages-iotta::bigint) END
    ELSE CASE WHEN ipages < iotta THEN bs*(relpages-otta::bigint)
      ELSE bs*(relpages-otta::bigint + ipages-iotta::bigint) END
  END AS totalwastedbytes
FROM (
  SELECT
    nn.nspname AS schemaname,
    cc.relname AS tablename,
    COALESCE(cc.reltuples,0) AS reltuples,
    COALESCE(cc.relpages,0) AS relpages,
    COALESCE(bs,0) AS bs,
    COALESCE(CEIL((cc.reltuples*((datahdr+ma-
      (CASE WHEN datahdr%ma=0 THEN ma ELSE datahdr%ma END))+nullhdr2+4))/(bs-20::float