PostgreSQL 中系统表 pg_attribute 膨胀现象

Posted 2021-09-03 晟数学苑

说明
   PostgreSQL 一览表 pg_attribute存储关于表列的信息，数据库中每张表中的行都会对应在该系统表 pg_attribute 中。既然存储的是数据库中表字段相关的信息，那么对表所做的修改都会通过该表记录。如创建表指定的列，修改表，修改表的数据类型等等。
创建自定义函数查看某张表的信息

postgres=# CREATE OR REPLACE FUNCTION f_get_table_column_info(varchar,varchar)
postgres-# RETURNS TABLE
postgres-# (
postgres(# 模式名称             varchar,
postgres(# 表名称               varchar,
postgres(# 表所属表空间          varchar,
postgres(# 表对应列名称          varchar,
postgres(# 表对应列数据类型oid   oid,
postgres(# 表对应列顺序编号      integer,
postgres(# 标识列               text
postgres(# )
postgres-# AS
postgres-# $FUNCTION$
postgres$# SELECT a.schemaname,
postgres$#        a.tablename,
postgres$#        a.tablespace,
postgres$#        d.attname,
postgres$#        d.atttypid,
postgres$#        d.attnum,
postgres$#        d.attidentity
postgres$# FROM pg_tables a,
postgres$#      pg_class b,
postgres$#      pg_attribute d
postgres$# WHERE b.oid = d.attrelid
postgres$#   AND a.tablename = b.relname
postgres$#   AND d.attrelid = $1::regclass
postgres$#   AND a.schemaname = $2
postgres$#   AND a.schemaname !~ \'pg_catalog|information_schema\'
postgres$#   AND d.attname !~ \'xmin|xmax|cmax|cmin|ctid|tableoid\';
postgres$# $FUNCTION$
postgres-# LANGUAGE SQL;
CREATE FUNCTION

创建测试表

postgres=# CREATE TABLE tab_product
postgres-# (                  
postgres(#     id int generated by default as identity
postgres(#     (start with 1 increment by 2 minvalue 1 maxvalue 10 cycle),
postgres(#     product_name varchar(80),
postgres(#     product_date date,
postgres(#     product_vendor varchar(80)
postgres(# );
CREATE TABLE

查看表字段信息

postgres=# SELECT * FROM f_get_table_column_info(\'tab_product\',\'public\');
 模式名称 |   表名称    | 表所属表空间 |  表对应列名称  | 表对应列数据类型oid | 表对应列顺序编号 | 标识列 
----------+-------------+--------------+----------------+---------------------+------------------+--------
 public   | tab_product |              | id             |                  23 |                1 | d
 public   | tab_product |              | product_name   |                1043 |                2 | 
 public   | tab_product |              | product_date   |                1082 |                3 | 
 public   | tab_product |              | product_vendor |                1043 |                4 | 
(4 rows)

当然，这里并非仅仅对该表存储的是数据库中的表列做描述，而是为了处理在系统表中依然存在表膨胀的现象，如在生产环境中，通常会做删除表或者删除 schema 的动作，在 PostgreSQL 中，只要有对表或者 schema 的删除动作，那么就会造成该表 pg_attribute 的膨胀。如下：

在某个schema下创建表

postgres=# CREATE TABLE s1.tab_product
postgres-# (
postgres(#     id int generated by default as identity
postgres(#     (start with 1 increment by 2 minvalue 1 maxvalue 10 cycle),
postgres(#     product_name varchar(80),
postgres(#     product_date date,
postgres(#     product_vendor varchar(80)
postgres(# );
CREATE TABLE

查看表列信息

postgres=# SELECT * FROM f_get_table_column_info(\'tab_product\',\'s1\');
 模式名称 |   表名称    | 表所属表空间 |  表对应列名称  | 表对应列数据类型oid | 表对应列顺序编号 | 标识列 
----------+-------------+--------------+----------------+---------------------+------------------+--------
 s1       | tab_product |              | id             |                  23 |                1 | d
 s1       | tab_product |              | product_name   |                1043 |                2 | 
 s1       | tab_product |              | product_date   |                1082 |                3 | 
 s1       | tab_product |              | product_vendor |                1043 |                4 | 
(4 rows)

查看表 pg_attribute 的大小

postgres=# SELECT pg_size_pretty(pg_relation_size(\'pg_attribute\'));
 pg_size_pretty 
----------------
 464 kB
(1 row)

此处对 s1 schema 进行删除重建10000次

[postgres@pgnode01 ~]$ cat drop_rebuild_s1.sh
#!/bin/bash
CONNINFO="psql -U postgres -d postgres -Atq -c"
DROP_REBUILDSCHEMA="DROP SCHEMA IF EXISTS s1 CASCADE;CREATE SCHEMA IF NOT EXISTS s1"
CREATE_TABLE="
CREATE TABLE IF NOT EXISTS s1.tab_product
(
    id int generated by default as identity
    (start with 1 increment by 2 minvalue 1 maxvalue 10 cycle),
    product_name varchar(80),
    product_date date,
    product_vendor varchar(80)
) "
for i in {1..10000};do
    if [  $i -le 10000 ];then
        ${CONNINFO} "${DROP_REBUILDSCHEMA}"
        ${CONNINFO} "${CREATE_TABLE}"
        echo "$i"
    else
        exit 1;
    fi
    i=$i+1;
done

查看 pg_attribute 大小

postgres=# SELECT pg_size_pretty(pg_relation_size(\'pg_attribute\'));
 pg_size_pretty 
----------------
 4248 kB
(1 row)

对 pg_attribute 执行 VACUUM FULL

postgres=# VACUUM FULL pg_attribute ;
VACUUM
postgres=# SELECT pg_size_pretty(pg_relation_size(\'pg_attribute\'));
 pg_size_pretty 
----------------
 440 kB
(1 row)

当对表执行完 VACUUM FULL 操作时，该膨胀的空间会返还给操作系统

结语
   在实际生产环境中，有可能会忽略该表膨胀问题，会导致数据库中的表和数据没多少，但是数据库特别大，那么说明有可能是数据库系统表中的部分表发生了膨胀现象。该现象也会出现在基于 pg 开发的其他数据库中，如 Greenplum。