PostgreSQL的核心架構

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應用程序的訪問接口

1. 訪問接口總體圖

進程及內存結構

1. 進程和內存結構圖

• 主進程：Postmaster進程

• 輔助進程：SysLogger（系統日志）進程、BgWriter（后臺寫）進程、WALWrite（預寫式日志）進程、PgArch（歸檔）進程、AutoVacuum（系統自動清理）進程、PgStat（統計收集）進程、CheckPoint（）進程。

2. 主進程 Postmaster

是整個數據庫實例的總控進程，負責啟動和關閉該數據庫實例。

3. Syslogger（系統日志）進程

需要在Postgres.conf中logging_collection設置為on，此時主進程才會啟動Syslogger輔助進程。

4. BgWriter(后臺)進程

把共享內存中的臟頁寫到磁盤上的進程。主要是為了提高插入、更新和刪除數據的性能。

5. WalWrite（預寫式日志）進程

WAL：Write Ahead Log（預寫式日志）

在修改數據之前把修改操作記錄到磁盤中，以便后面更新實時數據時就不需要數據持久化到文件中。

6. PgArch（歸檔）進程

WAL日志會被循環使用，PgArch在歸檔前會把WAL日志備份出來。通過PITY（Point in Time Recovery）技術，可以對數據庫進行一次全量備份后，該技術將備份時間點之后的WAL日志通過歸檔進行備份，使用數據庫的全量備份再加上后面產生的WAL日志，即可把數據庫向前推到全量備份后的任意一個時間點。

7. AutoVacuum（自動清理）進程

在PostgreSQL數據庫中，對表進行DELETE操作后，舊的數據并不會立即被刪除，并且，在更新數據時，也并不會在舊的數據上做更新，而是新生成一行數據。舊的數據只是被標識為刪除狀態，只有在沒有并發的其他事務讀到這些就數據時，它們才會被清楚。這個清除工作就有AutoVacuum進程完成。

8. PgStat（統計數據收集）進程

做數據的統計收集工作。主要用于查詢優化時的代價估算，包括一個表和索引進行了多少次的插入、更新、刪除操作，磁盤塊讀寫的次數、行的讀次數。pg_statistic中存儲了PgStat收集的各類信息。

9. 共享內存

PostgreSQL啟動后，會生成一塊共享內存，用于做數據塊的緩沖區，以便提高讀寫性能。WAL日志緩沖區和Clog緩沖區也存在共享內存中，除此之外還有全局信息比如進程、鎖、全局統計等信息也保存在共享內存中。

使用"mmap()“方式的共享內存，使用此內存的好處是不在需要配置"System V"共享內存的參數"kernel.shmmax"和"kernel.shmall”，就能使用較大的共享內存。

10. 本地內存

非全局存儲的數據都存在本地內存中，主要包括：

• 臨時緩沖區：用于訪問臨時表的緩沖區

• work_mem: 內部排序操作和Hash表在使用臨時操作文件之前使用的存儲緩沖區。

• manintance_work_mem: 在維護操作比如：VACUUM、CREATE INDEX、ALTER TABLE ADD FOREIGN Key等中使用的內存緩沖區。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的PostgreSQL的核心架构的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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