摘要：在GaussDB(DWS)中，VACUUM的实质就是一个“吸尘器”，用于排汇“尘埃”。 上面将从VACUUM的作用、用法、原理等方面进行介绍。

本文分享自华为云社区《GaussDB(DWS) VACUUM总结》，原文作者：KevinMV 。

在GaussDB(DWS)中，VACUUM的实质就是一个“吸尘器”，用于排汇“尘埃”。而尘埃其实就是旧版本数据，如果这些数据没有及时清理，那么将会导致数据库空间收缩，性能降落，更重大的状况会导致宕机。上面将从VACUUM的作用、用法、原理等方面进行介绍。

1、VACUUM的作用

1）空间收缩问题：革除废旧元组以及相应的索引。包含提交的事务delete的元组（以及索引）、update的旧版本（以及索引），回滚的事务insert的元组（以及索引）、update的新版本（以及索引）、copy导入的元组（以及索引）。

2）freeze：避免因事务ID回卷问题（Transaction ID wraparound）而导致的宕机，将小于OldestXmin的事务号转化为freeze xid，更新表的relfrozenxid，更新库的relfrozenxid，truncate clog。

3）更新统计信息：VACUUM analyze时，会更新统计信息，使得优化器可能抉择更好的计划执行sql。

2、VACUUM命令

VACUUM 命令存在两种模式，VACUUM和VACUUM FULL，VACUUM命令做的是LAZY VACUUM。从字面意思就可以看进去，LAZY VACUUM是VACUUM FULL的简化版。具体区别见下表。

注：目前LAZY VACUUM只对行存表起作用，对列存表有效，列存表只能依附VACUUM FULL开释空间。

VACUUM在GaussDB(DWS)中具体执行语法如下：

1）回收空间并更新统计信息，对关键字程序无要求

VACUUM [ ( { FULL | FREEZE | VERBOSE | ANALYZE } [, ...] ) ] [ table_name [ (column_name [, ...] ) ] ]

2）仅回收空间，不更新统计信息

VACUUM [ FULL ] [ FREEZE ] [ VERBOSE ] [ table_name ]

3）回收空间并更新统计信息，且对关键字程序有要求

VACUUM [ FULL ] [ FREEZE ] [ VERBOSE ] ANALYZE [ table_name [ (column_name [, ...] ) ] ]

重要参数阐明：

  • FULL 抉择VACUUM FULL清理，能够复原更多空间，但耗时更多。
  • FREEZE指定FREEZE相当于执行VACUUM时将VACUUM_freeze_min_age参数设为0。
  • VERBOSE为每个表打印一份具体的清理工作
  • ANALYZE | ANALYSE更新用于优化器的统计信息，以决定执行查问的最无效办法。

3、VACUUM原理

3.1 LAZY VACUUM执行流程

（1）从指定的多张表中进行遍历，从而获取每一个表。

（2）获取遍历到表的共享锁，该锁容许其余事务读取。

（3）获取每个页面的dead tuples(死亡元组)，并freeze须要的元组。

（4）删除指向dead tuples的院所元组。

（5）删除dead tuples并重新分配live tuples(流动元组)。

（6）更新指标表的FSM（用于记录每个数据块的闲暇空）和VM（标记数据块中是否存在须要清理的行）。

（7）反复5，6步骤直到遍历完该表的每一页.

（8）如果最初一页没有元组，则进行截断。

（9）更新与VACUUM无关的统计信息表和系统目录。

3.2 VACUUM FULL执行流程

（1）建设长期表：数据库创立一张长期表，该表继承老表的所有属性。如果用户表有名字与这个长期表雷同的，那么就会失败。在该阶段申请的行排他锁（RowExclusiveLock）。

（2）数据复制：将原来表中的数据复制到长期表中。在该过程中实现堆dead tuples的清理。该阶段申请的是拜访排他锁AccessExclusiveLock。

（3）替换表：应用新表代替老表。而替换的实质是物理文件的替换，即长期表带老物理文件，老表带新物理文件。该阶段会再次申请行排他锁（RowExclusiveLock）。

（4）重建索引：当替换实现后，会进行索引重建，并更新统计信息。此时对表申请共享锁（ShareLock）。

（5）删除长期表：索引重建实现后，会将带有老物理文件的长期表进行删除。

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