Postgresql数据库体系结构-进程和内存结构

ゝ一纸荒年。 2022-02-14 16:57 404阅读 0赞

# 数据库体系结构-进程和内存结构（Process and Memory Architecture） #

>  *  进程结构
> 
> > 服务器进程postmaster  
> >   
> > 后台工作进程  
> >   
> > 后端进程  
> > 
> 
>  *  内存结构
> 
> > 本地内存区
> > 
> > > work\_mem  
> > >   
> > > maintenance\_work\_mem  
> > >   
> > > temp\_buffers  
> > > 
> > 
> > 共享内存区
> > 
> > > shared buffer pool  
> > >   
> > > WAL buffer  
> > >   
> > > commit log  
> > > 
> 
>  *  数据库启动过程  
>     
>  *  数据库连接过程  
>

**PostgreSQL是一个client/server架构rdbms，一个服务器上运行多个进程。**

## 1、进程结构 ##

--------------------

`Postgres Server Process（postmaster）`\--pg的主进程，也是父进程，后端进程和后台工作进程都是由server process fork派生出来；同时具有监听的功能  
  
`Background Processes`\--后台工作进程，实现数据库的功能及管理

> `logger process`\--日志收集进程，将日志信息输出到日志文件  
>

`checkpointer process`\--检查点进程，执行检查点  
  
`writer process`\--后台写进程，将shared buffer中的数据写入磁盘  
  
`wal writer process`\--后台wal日志写进程，将walbuffer中的日志流写入磁盘  
  
`autovacuum launcher process`\--自动清理进程，清理版本数据，向postmaster主进程申请调用autovacuum进程  
  
`archiver process`\--归档进程，归档wal日志  
  
`stats collector process`\--统计信息收集进（pg\_stat\_database、pg\_stat\_activity）  
  
`logical replication，wal sender process等其他进程`  
`backed process`\--后端进程求，用来处理客户端连接请服务

> `pg postgres [local] idle`\--本地登陆进程  
>

`pg postgres 192.168.6.1(53171) idle`\--远程登陆进程  
  
`pg postgres 192.168.6.1(51846) idle intransaction`\--远程登陆进程，进程中事务未完成

eg 
    [root@pg ~]# pstree -ap |grep post |grep -v grep
    |-postmaster,889 -D /opt/postgres/data
    | |-postmaster,906 
    | |-postmaster,990 
    | |-postmaster,991 
    | |-postmaster,992 
    | |-postmaster,993 
    | |-postmaster,994 
    | |-postmaster,995 
    | |-postmaster,996
    | |-postmaster,1249 
    | |-postmaster,1301
    | `-postmaster,1428`
    [root@pg ~]# ps -ef |grep postgres |grep -v grep
    pg 889 1 0 09:44 ? 00:00:00 /opt/postgres//bin/postmaster -D /opt/postgres/data
    pg 906 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: logger process 
    pg 990 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: checkpointer process 
    pg 991 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: writer process 
    pg 992 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: wal writer process 
    pg 993 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: autovacuum launcher process 
    pg 994 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: archiver process 
    pg 995 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: stats collector process 
    pg 996 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: bgworker: logical replication launcher 
    pg 1249 889 0 09:51 ? 00:00:00 postgres: pg postgres [local] idle
    pg 1301 889 0 10:18 ? 00:00:00 postgres: pg postgres 192.168.6.1(51846) idle in transaction
    pg 1428 889 0 11:03 ? 00:00:00 postgres: pg postgres 192.168.6.1(53171) idle
    [root@pg ~]# 
    以上以看出，postmaster fork出其他的进程，其中包括必可须的后台服务进程和后端进程。
    注意：
    由于所有进程都是由postmster进程派生出来的，不能对进程进行kill操作，否则会造成postmaster重启，也就是数据库重启
    杀死后端进程需要使用函数pg_terminate_backend(apid int)
    如：
    postgres=# select pg_terminate_backend(1301);
    pg_terminate_backend 
    ----------------------
    t
    (1 row)
    postgres=#

## 2、内存结构 ##

--------------------

*  `Local memory area`\--每个后端进程自己使用，主要用于查询

> `work_mem`\--用于存放排序和hash结果  
>   
> `maintenance_work_mem`\--管理工作使用的内存，如VACUUM  
>

`temp_buffers`\--存储临时表

*  `Shared memory area`\--所有进程共同使用，启动数据库后分配的内存

> `shared buffer pool`\--存放page，数据库所有操作都在此内存完成  
>   
> `WAL buffer`\--存放wal日志流  
>

`commit log`\--存放事务状态

## 3、数据库启动过程 ##

--------------------

start数据库后，首先启动Postgres Server Process（postmaster），然后分配共享内存，分配内存后启动必须的后台工作进程，postmaster监听一个端口，等待客户端连接请求

## 4、客户端连接过程 ##