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【it6604源码】【hashmap源码分析视频】【future truth策略源码】pg源码分析

时间:2024-12-24 21:34:13 来源:微擎2.0源码

1.PGRelief软件功能
2.干货 | PostgreSQL数据表文件底层结构布局分析
3.PostgreSQL源码学习笔记(6)-查询编译
4.PostgreSQL · 源码分析 · 回放分析(一)
5.PostgreSQL中的源码tempfile探究
6.PostgreSQL-源码学习笔记(5)-索引

pg源码分析

PGRelief软件功能

       PGRelief软件提供了一系列强大且实用的功能,旨在提升代码管理的分析效率和质量。首先,源码其深入的分析摘录功能通过深入解析源代码,精准地识别出可能导致问题的源码代码片段,有助于提前发现并解决潜在的分析it6604源码障碍点。

       评审辅助功能是源码其亮点之一,它对源代码实施精细到行级的分析指摘,显著提高了代码评审的源码效率。这意味着开发者可以更快地定位和理解代码中的分析关键部分,节省了大量时间和精力。源码

       此外,分析PGRelief还具备复杂度计算功能,源码它能对源代码进行深入的分析统计分析,其中包括了McCabe复杂度评估。源码这种功能有助于评估代码的可维护性和可读性,从而帮助开发者优化代码结构,提高开发的整体品质。

       综上所述,PGRelief软件凭借其强大的指摘、评审辅助和复杂度计算功能,为软件开发过程中的问题发现、审查和优化提供了有力的支持,是提升开发效率和代码质量的重要工具。

干货 | PostgreSQL数据表文件底层结构布局分析

       PostgreSQL提供了稳定、可靠的数据存储与管理功能,用户无需深究其底层原理,只需完成建库、建表、插入数据等基本操作,数据即可被持久化于PostgreSQL数据库中。然而,对于数据存储在磁盘上的位置、形式以及格式,我们充满好奇。本文旨在通过源码分析与实践操作,深入解析PostgreSQL底层数据的存储方式。

       在PostgreSQL中,每个表由一个或多个堆文件表示,每个文件默认为1GB大小。当文件达到1GB后,hashmap源码分析视频PostgreSQL会创建新的堆文件。文件命名遵循特定规则:表OID加上序号ID(从1开始递增)。例如,一个名为student的表对应的堆文件名是。

       数据库和表文件名由OID命名,定义在postgres_ext.h文件中。当数据被存储在PostgreSQL中时,用户插入的数据会依次存储在常规文件中,这些文件被称为堆文件。堆文件有四种类型:普通堆文件、临时堆文件、序列堆文件和TOAST表堆文件。其中,普通堆文件用于常规数据存储。

       在研究表文件之前,需知晓PostgreSQL的数据目录位置,即PGDATA。通过psql命令SHOW DATA_DIRECTORY可以获取。对于关系型数据库,所有表都按数据库进行管理,即表属于特定数据库。

       在没有数据时,文件大小为0字节。插入数据后,文件大小会增加至8KB。PostgreSQL在向表中插入数据时,以8KB为单位进行管理。文件大小达到1GB后,创建新文件,继续上述过程。

       堆表文件由页组成,页的默认大小为8KB。每个页包含页头、行指针和堆元组。页头数据结构包括页的最后更改的LSN、校验和、位标志、空闲空间的开始和结束位置、特殊空间起始偏移量、页面大小及版本号、future truth策略源码可删除的旧XID、行指针数组。

       行指针数组用于索引元组,数组元素个数取决于页中元组的数量。元组结构分为普通数据元组和TOAST元组,用于存储变长数据。普通元组包含堆元组头部、位图和用户存储的数据。头部结构包含事务ID、事务ID、命令ID、元组表示符和元组状态信息。

       为了查看堆表文件的详细信息,PostgreSQL提供扩展功能如pageinspect,可通过SQL命令创建使用。使用page_header()、get_raw_page()、heap_page_items()等函数可获取页头信息、元组头部信息和数据信息。

       借助工具如hexdump和od,可以将二进制文件转换为十六进制编码,便于分析堆表文件的数据内容。通过分析页头、行指针和元组结构,可以深入了解PostgreSQL表文件的底层布局。

PostgreSQL源码学习笔记(6)-查询编译

       查询模块是数据库与用户进行交互的模块,允许用户使用结构化查询语言(SQL)或其它高级语言在高层次上表达查询任务,并将用户的查询命令转化成数据库上的操作序列并执行。查询处理分为查询编译与查询执行两个阶段:

       当PostgreSQL的后台进程Postgres接收到查询命令后,首先传递到查询分析模块,进行词法,语法与语义分析。用户的查询命令,如SELECT,CREATE TABLE等,会被构建为原始解析树,然后交给查询重写模块。查询重写模块根据解析树及参数执行解析分析及规则重写,得到查询树,最后输入计划模块得到计划树。音乐分享php源码

       整个查询编译的函数调用流程包括查询分析、查询重写与计划生成三个阶段。查询分析涉及词法分析、语法分析与语义分析,分别由Lex与Yacc工具完成。词法分析识别输入的SQL命令中的模式,语法分析找出这些模式的组合,形成解析树。出于与用户交互的考虑,语义分析与重写放在另一个函数处理,以避免在输入语句时立即执行事务操作。Lex与Yacc是词法与语法分析工具,分别通过正则表达式解析与语法结构定义,生成用于分析的C语言代码。

       查询分析由pg_parse_query函数与pg_analyze_and_rewrite函数完成。pg_parse_query处理词法与语法分析,而语义分析与重写在pg_analyze_and_rewrite函数中进行。语义分析需要访问数据库系统表,以检查命令中的表或字段是否存在,以及聚合函数的适用性。

       查询重写核心在于规则系统,存储在pg_rewrite系统表中。规则系统由一系列重写规则组成,包括创建规则、删除规则以及利用规则进行查询重写三个操作。规则系统提供定义、删除规则以及利用规则优化查询的功能。PG中实现多种查询优化策略,包括谓语下滑、WHERE语句合并等,通过动态规划与遗传算法选择代价最小的执行方案。

       查询规划的总体过程包括预处理、生成路径和生成计划三个阶段。预处理阶段消除冗余条件、减少递归层数与简化路径生成。提升子链接与子查询是预处理中的关键步骤,通过将子查询提升至与父查询相同的优化等级,提高查询效率。提升子链接与子查询的函数包括pull_up_sublinks与pull_up_subqueries。

       在路径生成阶段,量能战法指标源码优化器检查MIN/MAX聚集函数的存在与索引条件,生成通过索引扫描获得最大值或最小值的路径。表达式预处理由preprocess_expression函数完成,包括目标链表、WHERE语句、HAVING谓语等的处理。HAVING子句的提升或保留取决于是否包含聚集条件。删除冗余信息以优化路径生成。

       生成路径的入口函数query_planner负责找到从一组基本表到最终连接表的最高效路径。路径生成算法包括动态规划与遗传算法,分别解决路径选择与状态传递问题。路径生成流程涉及make_one_rel函数,最终生成最优路径并转换为执行计划。

       在得到最优路径后,优化器根据路径生成对应的执行计划。创建计划的入口函数create_plan提供顺序扫描、采样扫描、索引扫描与TID扫描等计划生成。整理计划树函数set_plan_references负责最后的细节调整,优化执行器执行效率。代价估算考虑磁盘I/O与CPU时间,根据统计信息与查询条件估计路径代价。

       查询编译与规划是数据库性能的关键环节。PostgreSQL通过高效的查询分析、重写与规划,生成最优执行计划,显著提高查询执行效率。动态规划与遗传算法等优化策略的应用,确保了查询处理的高效与灵活性。

PostgreSQL · 源码分析 · 回放分析(一)

       在数据库运行中,可能遇到非预期问题,如断电、崩溃。这些情况可能导致数据异常或丢失,影响业务。为了在数据库重启时恢复到崩溃前状态,确保数据一致性和完整性,我们引入了WAL(Write-Ahead Logging)机制。WAL记录数据库事务执行过程,当数据库崩溃时,利用这些记录恢复至崩溃前状态。

       WAL通过REDO和UNDO日志实现崩溃恢复。REDO允许对数据进行修改,UNDO则撤销修改。REDO/UNDO日志结合了这两种功能。除了WAL,还有Shadow Pagging、WBL等技术,但WAL是主要方法。

       数据库内部,日志管理器记录事务操作,缓冲区管理器负责数据存储。当崩溃发生,恢复管理器读取事务状态,回放已提交数据,回滚中断事务,恢复数据库一致性。ARIES算法是日志记录和恢复处理的重要方法。

       长时间运行后崩溃,可能需要数小时甚至数天进行恢复。检查点技术在此帮助,将脏数据刷入磁盘,记录检查点位置,确保恢复从相对较新状态开始,同时清理旧日志文件。WAL不仅用于崩溃恢复,还支持复制、主备同步、时间点还原等功能。

       在记录日志时,WAL只在缓冲区中记录,直到事务提交时等待磁盘写入。LSN(日志序列号)用于管理,只在共享缓冲区中检查。XLog是事务日志,WAL是持久化日志。

       崩溃恢复中,checkpointer持续做检查点,加快数据页面更新,提高重启恢复速度。在回放时,数据页面不断向前更新,直至达到特定LSN。

       了解WAL格式和包含信息有助于理解日志内容。PG社区正在实现Zheap特性,改进日志格式。WAL文件存储在pg_wal目录下,大小为1GB,与时间线和LSN紧密关联。事务日志与WAL段文件相关联,根据特定LSN可识别文件名和位置。

       使用pg_waldump工具可以查看日志内容,理解一次操作记录。日志类型包括Standby、Heap、Transaction等,对应不同资源管理器。PostgreSQL 包含种资源管理器类型,涉及堆元组、索引、序列号操作。

       标准记录流程包括:读取数据页面到frame、记录WAL、进行事务提交。插入数据流程生成WAL,复杂修改如索引分裂需要记录多个WAL。

       崩溃恢复流程从控制文件中获取检查点位置,严格串行回放至崩溃前状态。redo回放流程与记录代码高度一致。在部分写问题上,FullPageWrite(FPW)策略记录完整数据页面,防止损坏。WAL错误导致部分丢失不影响恢复,数据库会告知失败。磁盘静默错误和内存错误需通过冗余校验解决。

       本文总结了数据库崩溃恢复原理,以及PostgreSQL日志记录和崩溃恢复实现。深入理解原理可提高数据库管理效率。下文将详细描述热备恢复和按时间点还原(PITR)方法。

PostgreSQL中的tempfile探究

       PostgreSQL中的tempfile功能在处理数据库操作时发挥着关键作用,特别是当内存不足以存储sql中间结果时。tempfile的生命周期和其管理是本文探讨的核心。

       tempfile的产生主要在ExecSorts、ExecHashJoin、ExecMergejoin等操作中,当work_mem或temp_buffers不足以容纳数据时。BufFileWrite函数负责写入tempfile,一次写入量默认为byte(BLCKSZ),大小由temp_file_limit参数控制,若未配置则按需分配。例如,查询MB数据时,可能会生成约MB的tempfile,文件大小会随着写入的增加而递增,直到达到8K的边界。

       tempfile的消除则在hashjoin结束、事务提交或回滚后通过FileClose函数进行。在数据库启动时,PostMaster也会清理遗留tempfile。不过,如果temp_file_limit设置过小,且连续实例产生大量tempfile,可能会导致磁盘空间不足的风险。在正常情况下,crash后tempfile不会被清理,因为pg进程会立即退出,但这种设计可能在极端情况下存在隐患。

       为降低风险,文章作者提出了在crash后清理tempfile的方案,比如在数据库启动的startup阶段加入清理逻辑。通过实际测试,发现这种方法有效。更深入的源码分析可在fd.c文件中找到,对于PostgreSQL的最新动态和资源,可以访问中国PostgreSQL官方网站和相关社区。

PostgreSQL-源码学习笔记(5)-索引

       索引是数据库中的关键结构,它加速了查询速度,尽管会增加内存和维护成本,但效益通常显著。在PG中,索引类型丰富多样,包括B-Tree、Hash、GIST、SP-GIST、GIN和BGIN。所有索引本质上都是独立的数据结构,与数据表并存。

       查询时,没有索引会导致全表扫描,效率低下。创建索引可以快速定位满足条件的元组,显著提升查询性能。PG中的索引操作函数,如pg_am中的注册,为上层模块提供了一致的接口,这些函数封装在IndexAmRoutine和IndexScanDesc中。

       B-Tree索引采用Lehman和Yao的算法,每个非根节点有兄弟指针,页面包含"high key",用于快速扫描。PG的B-Tree构建和维护流程涉及BTBuildState、spool、元页信息等结构,包括创建、插入、扫描等操作。

       哈希索引在硬盘上实现,支持故障恢复。它的页面结构复杂,包括元页、桶页、溢出页和位图页。插入和扫描索引元组时,需要动态管理元页缓存以提高效率。

       GiST和GIN索引提供了更大的灵活性,支持用户自定义索引方法。GiST适用于通用搜索,而GIN专为复合值索引设计,支持全文搜索。它们在创建时需要实现特定的访问方法和函数。

       尽管索引维护有成本,但总体上,它们对提高查询速度的价值不可忽视。了解并有效利用索引是数据库优化的重要环节。

在Linux(centos)中使用源码安装pgRouting

       在Linux(centos)环境下使用源码安装pgRouting前,请先确保已阅读并安装了PostgreSQL和PostGIS。

       本文将介绍如何安装pgRouting 2.6.3版本,其源码包可从以下地址下载:

       github.com/pgRouting/pg...

       一、解压pgRouting源码包

       将下载的源码包pgrouting-2.6.3.tar.gz复制到/usr/local/src目录,并执行解压操作:

       解压完成后,将生成一个名为pgrouting-2.6.3的目录。

       二、配置PostgreSQL环境变量

       编辑/etc/profile文件,添加以下内容:

       保存并退出,然后使profile配置文件立即生效:

       三、编译源代码

       进入pgrouting-2.6.3目录,创建build新文件夹,并进入该文件夹:

       使用cmake指令编译源代码,指定pgRouting安装路径为/usr/local/pgrouting-2.6.3:

       执行make编译源代码,然后使用make install安装pgrouting-2.6.3:

       为避免pgrouting找不到CGAL动态库,将CGAL动态库路径添加到ld.so.conf文件中:

       编辑/etc/ld.so.conf,添加路径:

       使ld.so.conf文件立即生效:

       至此,pgrouting-2.6.3已成功安装。

       四、测试安装

       切换到postgres用户,启动PostgreSQL数据库(若未启动则启动),进入psql:

       连接test数据库(可创建任意名称的数据库),创建pgrouting插件:

       查看test数据库中现有的所有插件,可以发现已成功安装了postgis和pgrouting插件。

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