Database Page Layout

本节概述 PostgreSQL 表和索引内部所使用的页面格式。^[19] 序列和 TOAST 表的格式与普通表相同。

在下面的说明中，假定一个字节包含 8 个位。另外，术语项指的是存储在页面上的单个数据值。在表中，项是一行；在索引中，项是一条索引条目。

每个表和索引都存储为固定大小的页面数组（通常为 8 kB，不过在编译服务器时可以选择不同的页面大小）。在表中，所有页面在逻辑上都是等价的，因此某个特定项（行）可以存放在任意页面中。在索引中，第一页通常保留为元页，用于保存控制信息；并且根据索引访问方法的不同，索引中还可能存在不同类型的页面。

表 66.2展示了页面的总体布局。每个页面包含五个部分。

每页的前 24 字节是页首部 PageHeaderData，详细格式见表 66.3。第一个字段跟踪与该页相关的最近一条 WAL 记录；第二个字段在启用数据校验和时保存页面校验和。之后是一个包含标志位的 2 字节字段，再后面是三个 2 字节整数 pd_lower、pd_upper 和 pd_special，分别记录从页起点到未分配空间起点、未分配空间终点及特殊空间起点的字节偏移量。接下来的 2 字节 pd_pagesize_version 同时保存页大小和版本标识。PostgreSQL 8.3 起版本号为 4；8.1 与 8.2 使用 3；8.0 使用 2；7.3 与 7.4 使用 1；更早版本使用 0。多数版本的基本页面布局和首部格式并未变化，但堆行首部布局有变化。页大小基本只用于交叉检查；同一安装不支持多种页大小。最后一个字段提示修剪该页是否可能有益，记录该页最早的尚未修剪的 XMAX。

所有细节都可以在 src/include/storage/bufpage.h 中找到。

页头之后是项标识符（ItemIdData），每个需要四个字节。一个项标识符包含项起始位置的字节偏移量、其字节长度，以及若干影响解释方式的属性位。新的项标识符会根据需要从未分配空间的起始处分配。当前已有多少个项标识符，可以通过查看 pd_lower 得知；分配新标识符时它会增加。因为一个项标识符在被释放之前永远不会移动，所以即使项本身为了整理空闲空间而在页面内移动，其索引仍然可以被长期用来引用该项。事实上，每个指向项的指针（ItemPointer，也称 CTID）在 PostgreSQL 中都由页号和项标识符索引构成。

项本身存储在从未分配空间末尾开始、向后分配的区域中。其确切结构取决于表要包含什么内容。表和序列都使用一种名为 HeapTupleHeaderData 的结构体，如下所述。

最后一部分是“特殊部分”，其中可以存放访问方法希望保存的任何内容。例如，B-树索引会在这里保存指向页面左、右兄弟的链接，以及其他一些与索引结构相关的数据。普通表完全不使用特殊部分（通过将 pd_special 设为页面大小来表示）。

图 66.1展示了这些部分在页面中的布局方式。