PostgreSQL索引物理布局

Question

我想了解PostgreSQL物理索引布局是如何的。我所知道的是索引是作为B树数据结构的一组页面的一部分存储的。我想了解如何真空影响指数。它有助于控制它的大小吗？

Answer 1

B-tree索引是十年前的技术，所以网络搜索会带来很多很好的详细描述。简而言之：

B树是平衡树索引页（在PostgreSQL的8KB），也就是树的每个分支都有相同的深度。 树通常是上下颠倒的，起始（顶部）节点是根节点，底部的页面被称为叶节点。 树的每个级别分割搜索空间;级别越深，分区越精细，直到在叶节点中达到各个索引条目。 索引页中的每个条目都指向一个表条目（在叶节点中）或下一级别的另一个索引页。

这是深中三指数的草图，但记住以下几点：

• 一些节点被省略，在现实中所有叶子节点都在3
• 水平实际上这里不三个条目（键）中的一个节点，但大约100

 

个

         ┌───────────┐ 
       level 1 (root node) │ 20 75 100 │ 
            └───────────┘ 
            ╱ ╱ │  ╲ 
            ╱ ╱ │  ╲ 
           ╱ ╱  │  ╲ 
        ┌───────────┐┌─────┐┌──────────┐┌─────┐ 
      level 2 │ 5 10 15 ││ ... ││ 80 87 95 ││ ... │ 
        └───────────┘└─────┘└──────────┘└─────┘ 
             ╱ ╱ │ ╲ 
             ╱ ╱ │  ╲ 
            ╱ ╱  │  ╲ 
          ┌─────┐┌─────┐┌──────────┐┌─────┐ 
     level 3 (leaf nodes) │ ... ││ ... ││ 89 91 92 ││ ... │ 
          └─────┘└─────┘└──────────┘└─────┘ 

一些注意事项：

• 指针到一个新的水平实际上是在项目之间的差距，在索引中搜索就像“向下钻取”正确的叶子页。
• 每个节点ia也与它的同胞连接，以便于插入和删除节点。
• 当一个节点已满时，它被分成两个新节点。这种分裂可以递增，甚至到达根节点。当根节点被拆分时，索引的深度增加1.
• 在现实生活中，B树索引的深度几乎不能超过5.
• 当索引条目被删除时，剩余的空白空间。有些技术可以通过加入页面来加以巩固，但这很棘手，而PostgreSQL不会那样做。

现在你的问题：

当一个表（堆）项由VACUUM删除，因为它不是任何活动快照可见，在指数中的相应条目被移除。这会在索引中产生空的空间，可以被未来的索引条目重复使用。

可以删除空索引页面，但索引的深度永远不会减小。因此，批量删除可以（VACUUM已完成其工作后）减少索引大小，但更可能导致臃肿索引页面只包含几个键和大量的空白空间。

一定数量的指数膨胀（高达50％以上）是正常的，但如果像海量更新和删除这样的异常使用模式导致指数膨胀不良，则必须用REINDEX重写指数，从而摆脱的膨胀。不幸的是，这个操作会锁定索引，这样所有的并发访问都会被阻塞，直到完成。