ITPub博客

首页 > 数据库 > PostgreSQL > PostgreSQL Page页结构解析(1)-基础

PostgreSQL Page页结构解析(1)-基础

原创 PostgreSQL 作者:husthxd 时间:2018-07-22 12:00:12 0 删除 编辑

        本文简单介绍了PG数据表的存储基础知识以及可用于解析数据页Page内容的pageinspcet插件。

一、PG数据表存储基础

       一般来说,数据表数据物理存储在非易失性存储设备上面,PG也不例外。如下图所示,数据表中的数据存储在N个数据文件中,每个数据文件有N个Page(大小默认为8K,可在编译安装时指定)组成。Page为PG的最小存取单元。

普通数据表存储结构

数据页(Page)

        数据页Page由页头、数据指针数组(ItemIdData)、可使用的空闲空间(Free Space)、实际数据(Items)和特殊空间(Special Space)组成。

    A、页头存储LSN号、校验位等元数据信息,占用24Bytes

    B、数据指针数组存储指向实际数据的指针,数组中的元素ItemId可理解为相应数据行在Page中的实际开始偏移,数据行指针ItemID由三部分组成,前15位为Page内偏移,中间2位为标志,后面15位为长度,详细解析可参见附录

    C、空闲空间为未使用可分配的空间,ItemID从空闲空间的头部开始分配,Item(数据行)从空闲空间的尾部开始

     D、实际数据为数据的行数据(每种数据类型的存储格式后续再解析)

     E、特殊空间用于存储索引访问使用的数据,不同的访问方法数据不同

二、pageinspect插件

       如何简单快速方便的查看Page中的内容?不同于Oracle各种dump,在PG中可以方便的使用pageinspect插件提供的各种函数查看Page中的内容。

安装

得益于PG良好的扩展性,安装很简单:

#cd $PGSRC/contrib/pageinspect

#make

#make install

简单使用

#psql -d testdb

testdb#create extension pageinspect; -- 首次使用需创建Extension

-- 创建测试表

drop table if exists t_new;

create table t_new (id char(4),c1 varchar(20));

insert into t_new values('1','#');

-- 查看page header&item

SELECT * FROM page_header(get_raw_page('t_new', 0));

select * from heap_page_items(get_raw_page('t_new',0));

Page Header&Item

-- 查看Page中的raw内容

\x

select * from get_raw_page('t_new', 0);


Page头部内容


Page尾部内容

pageinspect的实现,可以查看pageinspect的源代码,更深入的可以通过直接分析Page中的数据内容进行理解,这部分内容在下一节再行介绍。

参考文档:

https://www.postgresql.org/docs/11/static/storage-page-layout.html

https://www.postgresql.org/docs/11/static/pageinspect.html

附:相关数据结构

头文件:src/include/storage/bufpage.h

typedef struct PageHeaderData

{

/* XXX LSN is member of *any* block, not only page-organized ones */

PageXLogRecPtr pd_lsn; /* LSN: next byte after last byte of xlog

* record for last change to this page */

uint16 pd_checksum; /* checksum */

uint16 pd_flags; /* flag bits, see below */

LocationIndex pd_lower; /* offset to start of free space */

LocationIndex pd_upper; /* offset to end of free space */

LocationIndex pd_special; /* offset to start of special space */

uint16 pd_pagesize_version;

TransactionId pd_prune_xid; /* oldest prunable XID, or zero if none */

ItemIdData pd_linp[FLEXIBLE_ARRAY_MEMBER]; /* line pointer array */

} PageHeaderData;

typedef PageHeaderData *PageHeader;


头文件:src/include/storage/itemid.h

/*

* An item pointer (also called line pointer) on a buffer page

*

* In some cases an item pointer is "in use" but does not have any associated

* storage on the page.  By convention, lp_len == 0 in every item pointer

* that does not have storage, independently of its lp_flags state.

*/

typedefstruct ItemIdData

 {

unsignedlp_off:15,/* offset to tuple (from start of page) */

lp_flags:2,/* state of item pointer, see below */

lp_len:15;/* byte length of tuple */

}ItemIdData;


typedefItemIdData*ItemId;


/*

* lp_flags has these possible states.  An UNUSED line pointer is available

* for immediate re-use, the other states are not.

*/

#define LP_UNUSED      0      /* unused (should always have lp_len=0) */

#define LP_NORMAL      1      /* used (should always have lp_len>0) */

#define LP_REDIRECT    2      /* HOT redirect (should have lp_len=0) */

#define LP_DEAD        3      /* dead, may or may not have storage */


/*

* Item offsets and lengths are represented by these types when

* they're not actually stored in an ItemIdData.

*/

typedefuint16ItemOffset;

typedefuint16ItemLength;

来自 “ ITPUB博客 ” ,链接:http://blog.itpub.net/6906/viewspace-2374923/,如需转载,请注明出处,否则将追究法律责任。

下一篇: 项目管理随笔
请登录后发表评论 登录
全部评论
ITPUB数据库版块资深版主,对Oracle、PostgreSQL有深入研究。

注册时间:2007-12-28

  • 博文量
    1471
  • 访问量
    3904699