PostgreSQL数据库的运行机制和架构体系

PostgreSQL数据库的运行机制和架构体系

PostgreSQL架构：

• Postmaster：主进程，负责启动其他所有进程。 Backend
• Processes：后端进程，每个客户端连接会启动一个新的后端进程来处理查询。 Shared
• Buffers：共享缓冲区，用于缓存数据块，提高读写效率。 WAL（Write-Ahead
• Logging）：预写日志，保证数据的持久性和恢复能力。 Background
• Writer：后台写进程，定期将共享缓冲区中的脏页刷到磁盘。
• Checkpointer：检查点进程，负责创建检查点，确保数据库在崩溃后可以快速恢复。

内存参数：

• shared_buffers：定义共享缓冲区大小，建议设置为服务器内存的25%左右。
• work_mem：单个查询的内存使用，适当调大可以加速排序和哈希操作。
• maintenance_work_mem：维护操作的内存使用，如VACUUM和CREATE INDEX。

WAL设置：

• wal_buffers：WAL缓冲区大小，适当增加以提高写性能。
• checkpoint_segments：增加可以减少检查点的频率，提高写性能。
• checkpoint_completion_target：设置检查点的完成时间比例，可以平滑I/O峰值。 表和索引的维护：
• 定期执行VACUUM和ANALYZE操作，确保表统计信息和存储结构的健康。

查询优化：

• 使用EXPLAIN和EXPLAIN ANALYZE工具分析查询计划，找出性能瓶颈。
• 创建合适的索引，如B树索引、GIN索引、GIST索引等。 优化SQL语句，避免不必要的复杂查询。

PostGis：

• PostGis是PostgreSQL的地理信息系统（GIS）扩展，允许在数据库中存储和操作地理数据。

基本概念：

• Geometry：几何对象，如点、线、面等。 Spatial Reference
  System（SRS）：空间参考系统，定义几何对象的坐标系。

常用功能：

• 存储和查询几何数据：使用ST_GeomFromText将文本表示的几何数据插入数据库。
• 空间查询：如距离查询ST_Distance，包含查询ST_Contains等。
• 索引：使用GIST索引加速空间查询。

实用操作：

• 创建扩展：CREATE EXTENSION postgis;
• 插入几何数据：INSERT INTO table (geom) VALUES (ST_GeomFromText(‘POINT(1 1)’, 4326));
  执行空间查询：SELECT * FROM table
  WHERE ST_Distance(geom, ST_GeomFromText(‘POINT(2 2)’, 4326)) < 100;