PostgreSQL的核心架构

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应用程序的访问接口

1. 访问接口总体图

进程及内存结构

1. 进程和内存结构图

• 主进程：Postmaster进程

• 辅助进程：SysLogger（系统日志）进程、BgWriter（后台写）进程、WALWrite（预写式日志）进程、PgArch（归档）进程、AutoVacuum（系统自动清理）进程、PgStat（统计收集）进程、CheckPoint（）进程。

2. 主进程 Postmaster

是整个数据库实例的总控进程，负责启动和关闭该数据库实例。

3. Syslogger（系统日志）进程

需要在Postgres.conf中logging_collection设置为on，此时主进程才会启动Syslogger辅助进程。

4. BgWriter(后台)进程

把共享内存中的脏页写到磁盘上的进程。主要是为了提高插入、更新和删除数据的性能。

5. WalWrite（预写式日志）进程

WAL：Write Ahead Log（预写式日志）

在修改数据之前把修改操作记录到磁盘中，以便后面更新实时数据时就不需要数据持久化到文件中。

6. PgArch（归档）进程

WAL日志会被循环使用，PgArch在归档前会把WAL日志备份出来。通过PITY（Point in Time Recovery）技术，可以对数据库进行一次全量备份后，该技术将备份时间点之后的WAL日志通过归档进行备份，使用数据库的全量备份再加上后面产生的WAL日志，即可把数据库向前推到全量备份后的任意一个时间点。

7. AutoVacuum（自动清理）进程

在PostgreSQL数据库中，对表进行DELETE操作后，旧的数据并不会立即被删除，并且，在更新数据时，也并不会在旧的数据上做更新，而是新生成一行数据。旧的数据只是被标识为删除状态，只有在没有并发的其他事务读到这些就数据时，它们才会被清楚。这个清除工作就有AutoVacuum进程完成。

8. PgStat（统计数据收集）进程

做数据的统计收集工作。主要用于查询优化时的代价估算，包括一个表和索引进行了多少次的插入、更新、删除操作，磁盘块读写的次数、行的读次数。pg_statistic中存储了PgStat收集的各类信息。

9. 共享内存

PostgreSQL启动后，会生成一块共享内存，用于做数据块的缓冲区，以便提高读写性能。WAL日志缓冲区和Clog缓冲区也存在共享内存中，除此之外还有全局信息比如进程、锁、全局统计等信息也保存在共享内存中。

使用"mmap()“方式的共享内存，使用此内存的好处是不在需要配置"System V"共享内存的参数"kernel.shmmax"和"kernel.shmall”，就能使用较大的共享内存。

10. 本地内存

非全局存储的数据都存在本地内存中，主要包括：

• 临时缓冲区：用于访问临时表的缓冲区

• work_mem: 内部排序操作和Hash表在使用临时操作文件之前使用的存储缓冲区。

• manintance_work_mem: 在维护操作比如：VACUUM、CREATE INDEX、ALTER TABLE ADD FOREIGN Key等中使用的内存缓冲区。