1.表和索引所使用的页面格式的概述
项指的是存储在一个页面里的独立数据值。在一个表里,一个项是一个行;在一个索引里,一个项是一条索引记录。
每个表和索引都以固定尺寸(通常是 8K ,但也可以在编译时选择其它尺寸)的页面数组存储。在表里,所有页面逻辑上都相同,所以一个特定的项(行)可以存储在任何页面里。
在索引里,第一个页面通常保留为元页面,保存着控制信息,并且依索引访问方法的不同,在索引里可能有不同类型的页面。
2.一个页面的整体布局(5部分)
注意:高版本如10、11、12PageHederData是占24个字节。
3.页面5个部分的说明
3.1页头数据-PageHeaderData(20byte)
下面8.2版本的pageHeader结构图:
下面9以上版本pageHeader结构图:
8.2:
| 字段 | 类型 | 长度 | 描述 |
|---|---|---|---|
| pd_lsn | XLogRecPtr | 8 字节 | LSN: 最后修改这个页面的 xlog 记录最后一个字节后面第一个字节 |
| pd_tli | TimeLineID | 4 字节 | 最后修改的 TLI |
| pd_lower | LocationIndex | 2 字节 | 到自由空间开头的偏移量 |
| pd_upper | LocationIndex | 2 字节 | 到自由空间结尾的偏移量 |
| pd_special | LocationIndex | 2 字节 | 到特殊空间开头的偏移量 |
| pd_pagesize_version | uint16 | 2 字节 | 页面大小和布局版本号信息 |
9以上:
| Field | Type | Length | Description |
|---|---|---|---|
| pd_lsn | PageXLogRecPtr | 8 bytes | 记录最后一次对页修改的xlog记录 |
| pd_checksum | uint16 | 2 bytes | 页面的校验和,用于判断当前页是否完整 |
| pd_flags | uint16 | 2 bytes | 指示当前页的状态 |
| pd_lower | LocationIndex | 2 bytes | 本页空闲位置的起始指针 |
| pd_upper | LocationIndex | 2 bytes | 本业空闲位置的结束指针 |
| pd_special | LocationIndex | 2 bytes | 页预留的位置 |
| pd_pagesize_version | uint16 | 2 bytes | 页面大小和版本信息 |
| pd_prune_xid | TransactionId | 4 bytes | 最后一次删除或更新的xid |
3.2项指针数据、项标识符-ItemPointerData、ItemIdData(4byte)
说明:
1)在页头后面是项标识符(ItemIdData),每个需要四个字节。一个项标识符包含一个到项开头的字节偏移量,它自己以字节计的长度,以及一套属性位,这些属性位影响它的解释。新的项标识符根据需要从未分配空间的开头分配。项标识符的数目可以通过查看 pd_lower 来判断,在分配新标识符的时候会递增。因为一个项标识符在其释放前绝对不会移动,所以它的索引可以用于长时间地引用一个项,即使该项本身因为压缩自由空间在页面内部进行了移动也如此。实际上,PostgreSQL 创建的每个指向项的指针(ItemPointer ,也叫做 CTID)都由一个页号和一个项标识符的索引组成。
3.3未分配的空间-FreeSpace
说明:
1)即该页剩余未分配空间;
2)新项指针从这个区域的开头开始分配;
3)新项从结尾开始分配。
3.4实际项-Items
项本身存储在从未分配空间末尾开始从后向前分配的空间里。它们的实际结构因表包含的内容不同而不同。表和序列都使用一种叫做 HeapTupleHeaderData 的结构(8.2):
| 字段 | 类型 | 长度 | 描述 |
|---|---|---|---|
| t_xmin | TransactionId | 4 字节 | 插入 XID 戳记 |
| t_cmin | CommandId | 4 字节 | 插入 CID 戳记 |
| t_xmax | TransactionId | 4 字节 | 删除 XID 戳记 |
| t_cmax | CommandId | 4 字节 | 删除 CID 戳记(与 t_xvac 重叠) |
| t_xvac | TransactionId | 4 字节 | 用于移动行版本操作的 VACUUM 的 XID |
| t_ctid | ItemPointerData | 6 字节 | 这个或者新行的当前 TID |
| t_natts | int16 | 2 字节 | 字段数目 |
| t_infomask | uint16 | 2 字节 | 各种标志位 |
| t_hoff | uint8 | 1 字节 | 到用户数据的偏移量 |
9以上结构:
| Field | Type | Length | Description |
|---|---|---|---|
| t_xmin | TransactionId | 4 bytes | insert XID stamp |
| t_xmax | TransactionId | 4 bytes | delete XID stamp |
| t_cid | CommandId | 4 bytes | insert and/or delete CID stamp (overlays with t_xvac) |
| t_xvac | TransactionId | 4 bytes | XID for VACUUM operation moving a row version |
| t_ctid | ItemPointerData | 6 bytes | current TID of this or newer row version |
| t_infomask2 | uint16 | 2 bytes | number of attributes, plus various flag bits |
| t_infomask | uint16 | 2 bytes | various flag bits |
| t_hoff | uint8 | 1 byte | offset to user data |
说明:
1)所有表行都用同样方法构造。它们有一个定长的头(在大多数机器上占据 27 个字节),后面跟着一个可选的 null 位图,一个可选的对象 ID 字段,以及用户数据。头在表52-4里详细描述。实际用户数据(行的字段)从 t_hoff 标识的偏移量开始,它必须是该平台的 MAXALIGN 距离的倍数。null 位图只有在 t_infomask 里面的 HEAP_HASNULL 位设置了的时候才出现。如果它出现了,那么它紧跟在定长头后面,占据足够容纳每个数据字段对应一个位的字节数(也就是说,总共 t_natts 位)。在这个位列里面,为 1 的位表示非空,而为 0 的位表示空。如果没有出现这个位图,那么所有数据字段都假设为非空的。对象 ID 只有在设置了 t_infomask 里面的 HEAP_HASOID 位的时候才出现。如果出现,它正好出现在 t_hoff 范围之前。如果需要补齐 t_hoff ,使之成为 MAXALIGN 的倍数,那么这些填充将出现在 null 位图和对象 ID 之间。这样也保证了对象 ID 得到恰当的对齐。
3.5特殊空间-Special space
说明:
1)最后一段是"特殊段",它可以包含任何访问方法想存放的东西。比如,b-tree 索引存储指向页面的左右同宗的链接,以及其它一些和索引结构相关的数据。普通表并不使用这个段(通过设置 pd_special 等于页面大小来表示)。