GaussDB(DWS)存儲(chǔ)系列之行存表

GaussDB(DWS)實(shí)時(shí)數(shù)倉(cāng)的數(shù)據(jù)都是存儲(chǔ)在非易失性的存儲(chǔ)設(shè)備上，本文從行存表的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)出發(fā)，幫助大家更好的了解GaussDB(DWS)是怎么在物理磁盤(pán)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的。

行存表的數(shù)據(jù)文(表、索引、cudesc表等文件)，被劃分為多個(gè)固定大小的page頁(yè)面（block），每個(gè)page頁(yè)面默認(rèn)大小為8K，頁(yè)面編號(hào)(block number)從0開(kāi)始計(jì)數(shù)。如果當(dāng)前page頁(yè)面已經(jīng)存滿，則在末尾會(huì)新增一個(gè)page，繼續(xù)存儲(chǔ)。

行存表的page頁(yè)面主要由page header(頁(yè)頭)、空閑空間、數(shù)據(jù)heap tuple組成，下圖展示了page頁(yè)頭各個(gè)字段的存儲(chǔ)信息：

pd_lsn：本頁(yè)面最后一次變更所寫(xiě)入的xlog記錄對(duì)應(yīng)的lsn。

pd_checksum:主要用于校驗(yàn)頁(yè)面的完整性，避免數(shù)據(jù)由于磁盤(pán)、IO等原因?qū)е庐惓！?/p>

pd_flags:表示頁(yè)面狀態(tài)。

pd_lower:執(zhí)行l(wèi)ine pointers末尾，也就是空閑空間的起始位置。

pd_uppder：指向最后一個(gè)tuple，也就是空閑空間的結(jié)束為止。

pd_special：用在索引頁(yè)中，在索引頁(yè)中它指向特殊空間的起始位置，在堆表頁(yè)面中它指向頁(yè)尾。

pd_pagesize_version：頁(yè)面大小以及頁(yè)面版本號(hào)。

pd_prune_xid：該xid主要用于頁(yè)面內(nèi)清理

line pointers:該指針數(shù)據(jù)指向每一個(gè)對(duì)應(yīng)的tuple，也表示每個(gè)tuple在頁(yè)內(nèi)的偏移offset。

那么頁(yè)頭在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)過(guò)程中，有什么作用呢，下面通過(guò)tuple插入的過(guò)程，給大家展示下一些頁(yè)頭信息時(shí)如何更新的

（1）假設(shè)有一張表僅包含了一個(gè)tuple，那么該page header的pd_lower指向line pointers的第一個(gè)。在line pointers末尾和最后一個(gè)tuple之前的空間被稱為free space。為了能夠唯一確定頁(yè)內(nèi)的tuple，常用ctid(block number, offset)唯一確定對(duì)應(yīng)的tuple。

（2）當(dāng)插入第二個(gè)tuple，則生成line pointer遞增，并指向第二個(gè)tuple。與此同時(shí)，pd_lower、pd_upper更新對(duì)應(yīng)的指向，具體可見(jiàn)下圖說(shuō)明。

由此可見(jiàn)，隨著數(shù)據(jù)的插入，頁(yè)頭信息也在不斷實(shí)時(shí)更新。

總結(jié)：當(dāng)然GaussDB(DWS)數(shù)據(jù)庫(kù)不僅僅只有行存這一種存儲(chǔ)格式，還有另外一種列存存儲(chǔ)格式，后續(xù)的文章中我們會(huì)對(duì)列存頁(yè)面結(jié)構(gòu)跟大家進(jìn)行講解說(shuō)明，對(duì)GaussDB(DWS)數(shù)據(jù)庫(kù)底層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。

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