【从Oracle到PG】PostgreSQL数据库物理文件目录结构

开源软件联盟PostgreSQL分会 2019-12-26

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上篇文章提到，PostgreSQL的对象包括tablespace、database、schema、table、index、sequence等，其中tablespace和database在操作系统层面都是存放数据文件的实体目录，schema是逻辑概念的命名空间，而table、index等则会以数据文件的方式存放在对应的tablespace和database的目录里。

往期相关文章：

从Oracle到PG-PostgreSQL数据库体系结构概述

从Oracle到PG-PostgreSQL对象的逻辑结构关系

相对于Oracle的datafile形式，PostgreSQL的数据文件的目录结构似乎要复杂得多，这个和MySQL在database下存储数据文件有一点点相似。

下面这个图来自Hironobu SUZUKI的技术文档“The Internals of PostgreSQL”中的Logical structure of a database cluster章节：

The Internals of PostgreSQL
for database administrators and system developers

http://www.interdb.jp/pg/pgsql01.html

PostgreSQL在进行db初始化之后，会在PGDATA下产生以下目录文件，下面是我使用源码编译安装pg-11.5的例子：

更多详情可查看PostgreSQL官档：

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

PostgreSQL-11.5官档第68章关于PGDATA路径下的目录结构的介绍：

pg-11.5 $PGDATA目录

下面我们进入base这个默认表空间目录

[postgres@akendb01]$pwd
/aken/data/pgsql/1105/data/base
[postgres@akendb01]$ls -l
total 60
drwx------ 2 postgres postgres 8192 Aug 26 21:28 1
drwx------ 2 postgres postgres 8192 Aug 26 21:28 13286
drwx------ 2 postgres postgres 8192 Sep 25 21:54 13287
drwx------ 2 postgres postgres 8192 Sep 25 22:10 16386
drwx------ 2 postgres postgres 8192 Aug 29 21:16 16387
[postgres@akendb01]$

发现base里面有5个子目录，实际上分别代表pg集簇实例里面的5个database，这些database默认都存放在pg_default这个表空间里面（即这里的base）。

[postgres@akendb01]$psql
psql (11.5)
Type "help" for help.
(postgres@[local]:5432)[postgres]#\l --查看当前实例的database。
 List of databases
 Name | Owner | Encoding | Collate | Ctype | Access privileges
-----------+----------+----------+---------+-------+-----------------------
 akendb01 | postgres | UTF8 | C | C |
 akendb02 | postgres | UTF8 | C | C |
 postgres | postgres | UTF8 | C | C |
 template0 | postgres | UTF8 | C | C | =c/postgres +
 | | | | | postgres=CTc/postgres
 template1 | postgres | UTF8 | C | C | =c/postgres +
 | | | | | postgres=CTc/postgres
(5 rows)
(postgres@[local]:5432)[postgres]#

接着查看某个表的数据文件存放路径：database=akendb01，schema=public，tablename=table01。

(postgres@[local]:5432)[postgres]#\c akendb01
You are now connected to database "akendb01" as user "postgres".
(postgres@[local]:5432)[akendb01]#\dt
 List of relations
 Schema | Name | Type | Owner
--------+---------+-------+--------
 public | table01 | table | aken01
(1 row)

直接通过表名的方式查看：

(postgres@[local]:5432)[akendb01]#select pg_relation_filepath('table01'::regclass);
pg_relation_filepath
----------------------
base/16386/32797 --这里的32797表示该表的filenode id
(1 row)
(postgres@[local]:5432)[akendb01]#exit
[postgres@akendb01]$cd $PGDATA/base/16386/
[postgres@akendb01]$ls -l *32797*
-rw------- 1 postgres postgres 8192 Sep 22 10:58 32797
-rw------- 1 postgres postgres 16384 Sep 12 22:04 32797_fsm
-rw------- 1 postgres postgres 0 Sep 12 22:01 32797_vm
[postgres@akendb01]$

2.通过oid的方式，这里的pg表的oid类似Oracle的object_id，而filenode则类似Oracle的data_object_id，表示该表的真正路径。

默认情况下，pg中表的oid的初始值和filenode id相等，当执行过truncate、vacuum full等操作后filenode会发生变化。

--查看表的oid和filenode id:

(postgres@[local]:5432)[akendb01]#select relname,oid,relfilenode from pg_class where relname='table01';
 relname | oid | relfilenode
---------+-------+-------------
 table01 | 32797 | 32797
(1 row)
(postgres@[local]:5432)[akendb01]#

--通过oid查看表数据文件路径：

(postgres@[local]:5432)[akendb01]#select pg_relation_filepath(32797);
 pg_relation_filepath
----------------------
 base/16386/32797
(1 row)
(postgres@[local]:5432)[akendb01]#

--对表执行truncate操作

(postgres@[local]:5432)[akendb01]#truncate table01;
TRUNCATE TABLE
(postgres@[local]:5432)[akendb01]#select relname,oid,relfilenode from pg_class where relname='table01';
 relname | oid | relfilenode
---------+-------+-------------
 table01 | 32979 | 49166
(1 row)

可以看到，当发生truncate操作后，表的filenode id发生了变化，由原来的32979变成了49166。

再次查看table01的数据文件路径：

(postgres@[local]:5432)[akendb01]#select pg_relation_filepath(32979);
 pg_relation_filepath
----------------------
 base/16386/49166
(1 row)
(postgres@[local]:5432)[akendb01]#