PostgreSQL数据页Page中的行数据分析

这篇文章主要介绍“postgresql数据页Page中的行数据分析”，在日常操作中，相信很多人在Postgresql数据页Page中的行数据分析问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”PostgreSQL数据页Page中的行数据分析”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

一、测试数据

详见上一节，数据文件中的内容如下：

[xdb@localhost utf8db]$ hexdump -C $PGDATA/base/16477/24801
00000000  01 00 00 00 88 20 2a 12  00 00 00 00 28 00 60 1f  |..... *.....(.`.|
00000010  00 20 04 20 00 00 00 00  d8 9f 4e 00 b0 9f 4e 00  |. . ......N...N.|
00000020  88 9f 4e 00 60 9f 4e 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |..N.`.N.........|
00000030  00 00 00 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
*
00001f60  e5 1b 18 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
00001f70  04 00 03 00 02 08 18 00  04 00 00 00 13 34 20 20  |.............4  |
00001f80  20 20 20 20 20 05 64 00  e4 1b 18 00 00 00 00 00  |    .d.........|
00001f90  00 00 00 00 00 00 00 00  03 00 03 00 02 08 18 00  |................|
00001fa0  03 00 00 00 13 33 20 20  20 20 20 20 20 05 63 00  |.....3      .c.|
00001fb0  e3 1b 18 00 00 00 00 00  00 00 00 00 00 00 00 00  |................|
00001fc0  02 00 03 00 02 08 18 00  02 00 00 00 13 32 20 20  |.............2  |
00001fd0  20 20 20 20 20 05 62 00  e2 1b 18 00 00 00 00 00  |    .b.........|
00001fe0  00 00 00 00 00 00 00 00  01 00 03 00 02 08 18 00  |................|
00001ff0  01 00 00 00 13 31 20 20  20 20 20 20 20 05 61 00  |.....1      .a.|
00002000

二、Items（Tuples）

每个Tuple包括两部分，第一部分是Tuple头部信息，第二部分是实际的数据。

1、HeapTupleHeader

相关数据结构如下：

//--------------------- src/include/storage/off.h

typedef uint16 OffsetNumber;

//--------------------- src/include/storage/block.h

typedef struct BlockIdData
{
    uint16      bi_hi;
    uint16      bi_lo;
} BlockIdData;

typedef BlockIdData *BlockId; 

//--------------------- src/include/storage/itemptr.h

 typedef struct ItemPointerData
 {
     BlockIdData ip_blkid;
     OffsetNumber ip_posid;
 }

//--------------------- src/include/access/htup_details.h
typedef struct HeapTupleFields
{
    TransactionId t_xmin;       
    TransactionId t_xmax;       
    uNIOn
    {
        CommandId   t_cid;      
        TransactionId t_xvac;   
    }           t_field3;
} HeapTupleFields;

typedef struct DatumTupleFields
{
    int32       datum_len_;     

    int32       datum_typmod;   

    Oid         datum_typeid;   

    
} DatumTupleFields;

struct HeapTupleHeaderData
{
    union
    {
        HeapTupleFields t_heap;
        DatumTupleFields t_datum;
    }           t_choice;

    ItemPointerData t_ctid;     

    

#define FIELDNO_HEAPTUPLEHEADERDATA_INFOMASK2 2
    uint16      t_infomask2;    

#define FIELDNO_HEAPTUPLEHEADERDATA_INFOMASK 3
    uint16      t_infomask;     

#define FIELDNO_HEAPTUPLEHEADERDATA_HOFF 4
    uint8       t_hoff;         

    

#define FIELDNO_HEAPTUPLEHEADERDATA_BITS 5
    bits8       t_bits[FLEXIBLE_ARRAY_MEMBER];  

    
};

结构体展开，详见下表：

Field           Type            Length  Offset  Description
t_xmin          TransactionId   4 bytes 0       insert XID stamp
t_xmax          TransactionId   4 bytes 4       delete XID stamp
t_cid           CommandId       4 bytes 8       insert and/or delete CID stamp (overlays with t_xvac)
t_xvac          TransactionId   4 bytes 8       XID for VACUUM operation moving a row version
t_ctid          ItemPointerData 6 bytes 12      current TID of this or newer row version
t_infomask2     uint16          2 bytes 18      number of attributes, plus various flag bits
t_infomask      uint16          2 bytes 20      various flag bits
t_hoff          uint8           1 byte  22      offset to user data
//注意：t_cid和t_xvac为联合体，共用存储空间

从上一节我们已经得出第1个Tuple的偏移为8152，下面使用hexdump对其中的数据逐个解析：
t_xmin

[xdb@localhost ~]$ hexdump -C $PGDATA/base/16477/24801 -s 8152 -n 4
00001fd8  e2 1b 18 00                                       |....|
00001fdc
[xdb@localhost ~]$ echo $((0x00181be2))
1580002

t_xmax

[xdb@localhost ~]$ hexdump -C $PGDATA/base/16477/24801 -s 8156 -n 4
00001fdc  00 00 00 00                                       |....|
00001fe0

t_cid/t_xvac

[xdb@localhost ~]$ hexdump -C $PGDATA/base/16477/24801 -s 8160 -n 4
00001fe0  00 00 00 00                                       |....|
00001fe4

t_ctid

[xdb@localhost ~]$ hexdump -C $PGDATA/base/16477/24801 -s 8164 -n 6
00001fe4  00 00 00 00 01 00                                 |......|
00001fea

//ip_blkid=\x0000，即blockid=0
//ip_posid=\x0001，即posid=1，第1个tuple

t_infomask2

[xdb@localhost ~]$ hexdump -C $PGDATA/base/16477/24801 -s 8170 -n 2
00001fea  03 00                                             |..|
00001fec

//t_infomask2=\x0003，3代表什么意思？我们看看t_infomask2的说明
 

 #define HEAP_NATTS_MASK 0x07FF 

 

 #define HEAP_KEYS_UPDATED 0x2000 

 #define HEAP_HOT_UPDATED 0x4000 

 #define HEAP_ONLY_TUPLE 0x8000 

 #define HEAP2_XACT_MASK 0xE000 
//根把十六进制值转换为二进制显示
     11111111111 #define HEAP_NATTS_MASK         0x07FF 
  10000000000000 #define HEAP_KEYS_UPDATED       0x2000  
 100000000000000 #define HEAP_HOT_UPDATED        0x4000  
1000000000000000 #define HEAP_ONLY_TUPLE         0x8000  
1110000000000000 #define HEAP2_XACT_MASK         0xE000 
1111111111111110 #define SpecTokenOffsetNumber       0xfffe
//前（低）11位为属性的个数，3意味着有3个属性（字段）

t_infomask

[xdb@localhost ~]$ hexdump -C $PGDATA/base/16477/24801 -s 8172 -n 2
00001fec  02 08                                             |..|
00001fee
[xdb@localhost ~]$ echo $((0x0802))
2050
[xdb@localhost ~]$ echo "obase=2;2050"|bc
100000000010

//t_infomask=\x0802，十进制值为2050，二进制值为100000000010
//t_infomask说明
               1 #define HEAP_HASNULL            0x0001  
              10 #define HEAP_HASVARWIDTH        0x0002  
             100 #define HEAP_HASEXTERNAL        0x0004  
            1000 #define HEAP_HASOID             0x0008  
           10000 #define HEAP_XMAX_KEYSHR_LOCK   0x0010  
          100000 #define HEAP_COMBOCID           0x0020  
         1000000 #define HEAP_XMAX_EXCL_LOCK     0x0040  
        10000000 #define HEAP_XMAX_LOCK_ONLY     0x0080  
                    
                 #define HEAP_XMAX_SHR_LOCK  (HEAP_XMAX_EXCL_LOCK | HEAP_XMAX_KEYSHR_LOCK)
                 #define HEAP_LOCK_MASK  (HEAP_XMAX_SHR_LOCK | HEAP_XMAX_EXCL_LOCK | \
                          HEAP_XMAX_KEYSHR_LOCK)
       100000000 #define HEAP_XMIN_COMMITTED     0x0100  
      1000000000 #define HEAP_XMIN_INVALID       0x0200  
                 #define HEAP_XMIN_FROZEN        (HEAP_XMIN_COMMITTED|HEAP_XMIN_INVALID)
     10000000000 #define HEAP_XMAX_COMMITTED     0x0400  
    100000000000 #define HEAP_XMAX_INVALID       0x0800  
   1000000000000 #define HEAP_XMAX_IS_MULTI      0x1000  
  10000000000000 #define HEAP_UPDATED            0x2000  
 100000000000000 #define HEAP_MOVED_OFF          0x4000  
1000000000000000 #define HEAP_MOVED_IN           0x8000  
                 #define HEAP_MOVED (HEAP_MOVED_OFF | HEAP_MOVED_IN)
1111111111110000 #define HEAP_XACT_MASK          0xFFF0  
//\x0802，二进制100000000010表示第2位和第12位为1，
//意味着存在可变长属性（HEAP_HASVARWIDTH），XMAX无效（HEAP_XMAX_INVALID）

t_hoff

[xdb@localhost ~]$ hexdump -C $PGDATA/base/16477/24801 -s 8174 -n 1
00001fee  18                                                |.|
00001fef
[xdb@localhost ~]$ echo $((0x18))
24
//用户数据开始偏移为24，即8152+24

2、Tuple

说完了Tuple的头部数据，接下来我们看看实际的数据存储。上一节我们得到Tuple总的长度是39，计算得到数据大小为39-24=15。

[xdb@localhost ~]$ hexdump -C $PGDATA/base/16477/24801 -s 8176 -n 15
00001ff0  01 00 00 00 13 31 20 20  20 20 20 20 20 05 61     |.....1       .a|
00001fff

回顾我们的表结构：
create table t_page (id int,c1 char(8),c2 varchar(16));
第1个字段为int，第2个字段为定长字符，第3个字段为变长字符。
相应的数据：
id=\x00000001，数字1
c1=\x133120202020202020，字符串，无需高低位变换，第1个字节\x13为标志位，后面是字符'1'+7个空格
c2=\x0561，字符串，第1个字节\x05为标志位，后面是字符'a'

到此，关于“PostgreSQL数据页Page中的行数据分析”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注编程网网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！