翻到一个邮件，介绍与性能相关的参数，除了我们通常设置的shared_buffers，work_mem及hash_mem_multiplier，本文将介绍下面两个与性能相关的压缩参数。
- default_toast_compression
- wal_compression
1.default_toast_compression
在PostgreSQL数据库中，page是数据存储的基本单位，page的大小默认为8kB，数据行不允许跨page存储。然而有些数据类型的长度是可变的，数据行有可能超过一个page。为了克服这个限制，大字段值被压缩或分解成多个物理行，这种技术在PostgreSQL里就是“The Oversized-Attribute Storage Technique”，简称为TOAST技术。
从PostgreSQL 14开始，新增了一个default_toast_compression参数，默认值为pglz，可配置的值为pglz和lz4。我们也可以对列进行显式配置，示例如下：
create table tab_compression(
a text compression pglz,
b text compression lz4
);
注意数据库内核只支持pglz算法，使用lz4算法需要编译PostgreSQL时打开–with-lz4选项，否则会出现下面的错误提示。
ERROR: compression method lz4 not supported
DETAIL: This functionality requires the server to be built with lz4 support.
HINT: You need to rebuild PostgreSQL using --with-lz4.
lz4是一种以速度著称的无损压缩算法，可以有效提高压缩和解压的速度，它的压缩性能比pglz更好，且使用更少的CPU。
下面的测试可以看到lz4比pglz性能有几倍的提升：
postgres=# CREATE TABLE tab_compression_2 (
id int,
data text compression pglz
);
CREATE TABLE
postgres=# insert into tab_compression_2 select i, repeat('x',10000) from generate_series(1,1000000) i;
INSERT 0 1000000
Time: 66568.681 ms (01:06.569)
postgres=# select pg_size_pretty(pg_total_relation_size('tab_compression_2'));
pg_size_pretty
----------------
160 MB
(1 row)
使用pglz压缩，插入一百万条数据用时66秒，空间占用160MB。
清空数据后，修改压缩算法为lz4，插入相同的数据用时7秒，空间占用89MB。
postgres=# truncate table tab_compression_2 ;
TRUNCATE TABLE
postgres=# alter table tab_compression_2 alter column data set compression lz4;
ALTER TABLE
postgres=# insert into tab_compression_2 select i, repeat('x',10000) from generate_series(1,1000000) i;
INSERT 0 1000000
Time: 7677.512 ms (00:07.678)
postgres=# select pg_size_pretty(pg_total_relation_size('tab_compression_2'));
pg_size_pretty
----------------
89 MB
(1 row)
lz4插入相同的数据时间花销比pglz提高接近10倍，空间占用也节省了大约一倍。
数据列的压缩算法在运行过程中可能会被修改，示例如下：
truncate table tab_compression_2 ;
alter table tab_compression_2 alter column data set compression pglz;
insert into tab_compression_2 values(1, repeat('1234567890', 1000));
alter table tab_compression_2 alter column data set compression lz4;
insert into tab_compression_2 values(2, repeat('1234567890', 1000));
我们可以使用新增的pg_column_compression函数来查看数据列的实际压缩算法。
postgres=# select id, pg_column_compression(data) from tab_compression_2;
id | pg_column_compression
----+-----------------------
1 | pglz
2 | lz4
(2 rows)
当我们使用CREATE TABLE AS或SELECT INSERT复制数据时也可能会存在多种压缩算法，示例如下：
postgres=# create table tab_compression_3 as select * from tab_compression_2;
SELECT 2
postgres=# select id, pg_column_compression(data) from tab_compression_3;
id | pg_column_compression
----+-----------------------
1 | pglz
2 | lz4
(2 rows)
因此最佳实践是使用全局的参数default_toast_compression来对所有的数据列配置统一的压缩算法，避免使用混合的压缩算法。
2.wal_compression
WAL的全页写(Full Page Write)发生于检查点完成之后的第一次修改中，通过设置wal_compression为on后，PostgreSQL将采用内置的pglz算法压缩全页写再写入WAL。
wal_compression全页写压缩的功能默认是关闭的，如果WAL产生的速度较快，同时还有归档，在比较慢的磁盘上会面临追赶不上WAL生成速度的情形，更复杂的情况是使用了不快的网络。这些场景下开启wal_compression会增大一些CPU负载，但却降低了IO负载，同时也减轻了网络压力。
在PostgreSQL 15里，wal_compression除了设置off和on两个选项，还可以设置pglz、lz4和zstd三个选项值。有基准测试表明，lz4及zstd压缩效率能轻松超越pglz，zstd在某些场景下可以调低默认的压缩级别从而降低CPU的消耗，不过对于通用场景还是推荐使用默认的压缩级别。
