快捷導(dǎo)航

解析PostgreSQL中Oid和Relfilenode的映射問題

更新時間：2021年01月27日 10:28:15 作者：PostgreSQLChina

這篇文章主要介紹了PostgreSQL中Oid和Relfilenode的映射問題,本文給大家介紹的非常詳細，對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價值，需要的朋友可以參考下

作者李傳成
中國PG分會認證專家，瀚高軟件資深內(nèi)核研發(fā)工程師
https://zhuanlan.zhihu.com/p/342466054

PostgreSQL中的表會有一個RelFileNode值指定這個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字段可以查出這個值，但是有一些特定表在relfilenode字段的查詢結(jié)果是0，這個博客中將會探究這些特殊表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，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)建時其oid和relfilenode都是16808，在磁盤上也可以查詢到16808這個文件。事實上，這個文件存儲了我們向表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$

在我們對一張表執(zhí)行truncate，vacuum full等操作后，會重寫這個表的數(shù)據(jù)，會引發(fā)這個表relfilenode值的變更。如下測試可以看出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的文件名。比如我們查詢t2表時，一定會先到pg_class系統(tǒng)表中獲取其relfilenode，然后到磁盤找到這個文件，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，應(yīng)該去哪找到它的relfilenode？在PostgreSQL中提供了一組函數(shù)接口進行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oid和relfilenode的對應(yīng)關(guān)系，那么PostgreSQL是怎么樣保存這個映射關(guān)系的呢？

在這里插入圖片描述

Nail表Relfilenode的存儲機制

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文件里存儲了shared表的oid和relfilenode的映射關(guān)系，12835目錄下存儲了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;