关于数据库:PostgreSQL中Oid和Relfilenode的映射

作者李传成
中国PG分会认证专家，瀚高软件资深内核研发工程师
https://zhuanlan.zhihu.com/p/…

PostgreSQL中的表会有一个RelFileNode值指定这个表在磁盘上的文件名（内部表、分区表除外）。个别状况下在pg_class表的relfilenode字段能够查出这个值，然而有一些特定表在relfilenode字段的查问后果是0，这个博客中将会探索这些非凡表relfilenode的内核解决。

失常表的Relfilenode

当咱们创立一张一般表时，在pg_class零碎表里能够查问出其relfilenode,能够看出在表刚刚创立时其oid和relfilenode都是16808，在磁盘上也能够查问到16808这个文件。事实上，这个文件存储了咱们向表t2插入的数据。

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$

在咱们对一张表执行truncate，vacuum full等操作后，会重写这个表的数据，会引发这个表relfilenode值的变更。如下测试能够看出truncate之后，t2表的relfilenode从16808变为了16811.

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: 无法访问'../data/base/12835/16808': 没有那个文件或目录

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**=#**

上述查问能够看出，从pg_class零碎表中查问出的这些表的relfilenode为0。其中pg_type、pg_proc、pg_attribute、pg_class是非共享表，在内核中称他们为Nail表。残余的表是在pg_global表空间里的共享表。

pg_class表中relfilenode字段的意义是为了通知程序，某一张表在磁盘上存储的文件名。比方咱们查问t2表时，肯定会先到pg_class零碎表中获取其relfilenode，而后到磁盘找到这个文件，而后关上并扫描。可是如果咱们想查问pg_class零碎表在磁盘上的文件名时，应该去哪找到它的relfilenode？在PostgreSQL中提供了一组函数接口进行oid和relfilenode的转化。

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**=#**

通过pg_relation_filenode()能够将oid转化为relfilenode，
通过pg_filenode_relation能够将relfilenode转化为oid.
既然pg_class表中不存储oid和relfilenode的对应关系，那么PostgreSQL是怎么样保留这个映射关系的呢？

Nail表Relfilenode的存储机制

通过钻研发现，在数据目录里存在着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目录下的pg_filenode.map文件里存储了shared表的oid和relfilenode的映射关系，12835目录下存储了OID为12835的数据库里nail表的oid和relfilenode的映射关系。

pg_filenode.map文件的构造为：

**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;

结语

这个博客次要论述了在PostgreSQL中表的oid和relfilenode映射的两种不同表现形式，你只有记住应用pg_relation_filenode()永远会失去正确的后果，从pg_class零碎表中查问则可能会失去谬误的后果。

理解更多PostgreSQL技术干货、热点文集、行业动态、新闻资讯、精彩流动，请拜访中国PostgreSQL社区网站：www.postgresqlchina.com