作者李傳成
中國(guó)PG分會(huì)認(rèn)證專家，瀚高軟件資深內(nèi)核研發(fā)工程師
https://zhuanlan.zhihu.com/p/342466054
PostgreSQL中的表會(huì)有一個(gè)RelFileNode值指定這個(gè)表在磁盤上的文件名（外部表、分區(qū)表除外）。一般情況下在pg_class表的relfilenode字段可以查出這個(gè)值，但是有一些特定表在relfilenode字段的查詢結(jié)果是0，這個(gè)博客中將會(huì)探究這些特殊表relfilenode的內(nèi)核處理。
正常表的Relfilenode
當(dāng)我們創(chuàng)建一張普通表時(shí)，在pg_class系統(tǒng)表里可以查詢出其relfilenode,可以看出在表剛剛創(chuàng)建時(shí)其oid和relfilenode都是16808，在磁盤上也可以查詢到16808這個(gè)文件。事實(shí)上，這個(gè)文件存儲(chǔ)了我們向表t2插入的數(shù)據(jù)。
postgres=#?create?table?t2(i int);
CREATE?TABLE
postgres=#?select?oid,relname,relfilenode from?pg_class where?relname =?'t2';
??oid ?|?relname |?relfilenode
-------+---------+-------------
?16808?|?t2 ?????|???????16808
(1?row)
postgres=#?\q
movead@movead-PC:/h2/pgpgpg/bin$ ll ../data/base/12835/16808?
-rw-------+ 1 movead movead 0 12月 31 17:11 ../data/base/12835/16808
movead@movead-PC:/h2/pgpgpg/bin$
在我們對(duì)一張表執(zhí)行truncate，vacuum full等操作后，會(huì)重寫這個(gè)表的數(shù)據(jù)，會(huì)引發(fā)這個(gè)表relfilenode值的變更。如下測(cè)試可以看出truncate之后，t2表的relfilenode從16808變?yōu)榱?6811.
postgres=#?truncate?t2;
TRUNCATE?TABLE
postgres=#?select?oid,relname,relfilenode from?pg_class where?relname =?'t2';
??oid ?|?relname |?relfilenode
-------+---------+-------------
?16808?|?t2 ?????|???????16811
(1?row)
postgres=#?checkpoint;
CHECKPOINT
postgres=#?\q
movead@movead-PC:/h2/pgpgpg/bin$ ll ../data/base/12835/16808
ls: 無法訪問'../data/base/12835/16808': 沒有那個(gè)文件或目錄
movead@movead-PC:/h2/pgpgpg/bin$ ll ../data/base/12835/16811
-rw-------+ 1 movead movead 0 12月 31 17:16 ../data/base/12835/16811
movead@movead-PC:/h2/pgpgpg/bin$
Nail表的Relfilenode
postgres=#?select?oid, relname, relfilenode,reltablespace
from?pg_class
where?relfilenode =?0?and?relkind =?'r'
order?by?reltablespace;
?oid ?|????????relname ???????|?relfilenode |?reltablespace
------+-----------------------+-------------+---------------
?1247?|?pg_type ??????????????|???????????0?|?????????????0
?1255?|?pg_proc ??????????????|???????????0?|?????????????0
?1249?|?pg_attribute ?????????|???????????0?|?????????????0
?1259?|?pg_class ?????????????|???????????0?|?????????????0
?3592?|?pg_shseclabel ????????|???????????0?|??????????1664
?1262?|?pg_database ??????????|???????????0?|??????????1664
?2964?|?pg_db_role_setting ???|???????????0?|??????????1664
?1213?|?pg_tablespace ????????|???????????0?|??????????1664
?1261?|?pg_auth_members ??????|???????????0?|??????????1664
?1214?|?pg_shdepend ??????????|???????????0?|??????????1664
?2396?|?pg_shdescription ?????|???????????0?|??????????1664
?1260?|?pg_authid ????????????|???????????0?|??????????1664
?6000?|?pg_replication_origin |???????????0?|??????????1664
?6100?|?pg_subscription ??????|???????????0?|??????????1664
(14?rows)
postgres=#
上述查詢可以看出，從pg_class系統(tǒng)表中查詢出的這些表的relfilenode為0。其中pg_type、pg_proc、pg_attribute、pg_class是非共享表，在內(nèi)核中稱他們?yōu)镹ail表。剩余的表是在pg_global表空間里的共享表。
pg_class表中relfilenode字段的意義是為了告訴程序，某一張表在磁盤上存儲(chǔ)的文件名。比如我們查詢t2表時(shí)，一定會(huì)先到pg_class系統(tǒng)表中獲取其relfilenode，然后到磁盤找到這個(gè)文件，然后打開并掃描?？墒侨绻覀兿氩樵僷g_class系統(tǒng)表在磁盤上的文件名時(shí)，應(yīng)該去哪找到它的relfilenode？在PostgreSQL中提供了一組函數(shù)接口進(jìn)行oid和relfilenode的轉(zhuǎn)化。
postgres=#?select?pg_relation_filenode(1259);
?pg_relation_filenode
----------------------
????????????????16475
(1?row)
postgres=#?select?pg_filenode_relation(0,16475);
?pg_filenode_relation
----------------------
?pg_class
(1?row)
postgres=#?select?pg_filenode_relation(0,16475)::oid;
?pg_filenode_relation
----------------------
?????????????????1259
(1?row)
postgres=#
通過pg_relation_filenode()可以將oid轉(zhuǎn)化為relfilenode，
通過pg_filenode_relation可以將relfilenode轉(zhuǎn)化為oid.
既然pg_class表中不存儲(chǔ)oid和relfilenode的對(duì)應(yīng)關(guān)系，那么PostgreSQL是怎么樣保存這個(gè)映射關(guān)系的呢？
Nail表Relfilenode的存儲(chǔ)機(jī)制
經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在數(shù)據(jù)目錄里存在著pg_filenode.map文件，如下所示。
movead@movead-PC:/h2/pgpgpg/data/base/12835$ ll pg_filenode.map
-rw-------+ 1 movead movead 512 12月 31 15:10 pg_filenode.map
movead@movead-PC:/h2/pgpgpg/data/base/12835$
movead@movead-PC:/h2/pgpgpg/data/global$ ll pg_filenode.map
-rw-------+ 1 movead movead 512 12月 31 15:10 pg_filenode.map
movead@movead-PC:/h2/pgpgpg/data/global$
在global目錄下的pg_filenode.map文件里存儲(chǔ)了shared表的oid和relfilenode的映射關(guān)系，12835目錄下存儲(chǔ)了OID為12835的數(shù)據(jù)庫里nail表的oid和relfilenode的映射關(guān)系。
pg_filenode.map文件的結(jié)構(gòu)為：
typedef?struct?RelMapping
{
????Oid ????????mapoid; ????????/* OID of a catalog */
????Oid ????????mapfilenode; ???/* its filenode number */
} RelMapping;
typedef?struct?RelMapFile
{
????int32 ??????magic; ?????????/* always RELMAPPER_FILEMAGIC */
????int32 ??????num_mappings; ??/* number of valid RelMapping entries */
????RelMapping ?mappings[MAX_MAPPINGS];
????pg_crc32c ??crc; ???????????/* CRC of all above */
????int32 ??????pad; ???????????/* to make the struct size be 512 exactly */
} RelMapFile;
結(jié)語
這個(gè)博客主要闡述了在PostgreSQL中表的oid和relfilenode映射的兩種不同表現(xiàn)形式，你只要記住使用pg_relation_filenode()永遠(yuǎn)會(huì)得到正確的結(jié)果，從pg_class系統(tǒng)表中查詢則可能會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)果。
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