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前言
命令介绍
命令参数说明
命令处理
结尾

前言

本文是基于postgresql 14的代码进行分析解读，演示是在centos8系统上进行。

命令介绍

Vacuum 命令主要是进行垃圾回收和analyze；

命令参数说明

VACUUM [ ( option [, ...] ) ] [ table_and_columns [, ...] ]
VACUUM [ FULL ] [ FREEZE ] [ VERBOSE ] [ ANALYZE ] [ table_and_columns [, ...] ]

where option can be one of:

FULL [ boolean ]
    FREEZE [ boolean ]
    VERBOSE [ boolean ]
    ANALYZE [ boolean ]
    DISABLE_PAGE_SKIPPING [ boolean ]
    SKIP_LOCKED [ boolean ]
    INDEX_CLEANUP { AUTO | ON | OFF }
    PROCESS_TOAST [ boolean ]
    TRUNCATE [ boolean ]
    PARALLEL integer

and table_and_columns is:

table_name [ ( column_name [, ...] ) ]

对于boolean类型，默认是true;

命令说明

VACUUM (VERBOSE, ANALYZE) onek; 执行表onek上的 analyze；如果不指定表，就会对当前数据库的所有表和物化视图都进行vacuum;

VACUUM full onek; 对onek执行vacuum，full选项会释放空闲空间，但是它的执行需要有足够的磁盘空间，在执行过程中会对原表不修改，再新建一个表文件，将有效数据迁移过来，最后再替换表文件，所以需要有更大的磁盘空闲空间；

其它选项:

TRUNCATE 可以指定在清理完垃圾版本后，是否要把文件尾的空闲空间truncate掉；默认是打开的；主要在truncate时，会获取表锁 ACCESS EXCLUSIVE lock，对session正常使用会产生冲突。

DISABLE_PAGE_SKIPPING 是否跳过一些page，默认是跳过。在vm文件中，当整个page都为frozen或对所有事务全可见时，默认就会跳过，避免与session进行竞争使用；

SKIP_LOCKED 如果设置了，就会跳过一些表锁冲突的表，对于分区表，如果指定表有锁冲突，其子表也会跳过。但是对于索引的清理，还是会等待表锁，另外对于analyze，也会等待表锁，因为它要扫描抽样得到的行或分区或类型或外键等；

INDEX_CLEANUP 是否跳过对index的清理，默认auto。当少量dead tuple时，对索引进行清理，代价比得到的好处要大的多，所以此处会进行判断优化。为了兼容旧版的postgresql 版本，需要设置为ON，因为旧版本中默认是都需要清理。对于需要快速进行事务号回收的情况下，可以设置为OFF，这样可以快速处理，虽然事务号在冻结周期时会自动触发，对于延迟回收也是安全的。

PROCESS_TOAST 是否跳过toast表的处理。主要用于只清理主表时，可以设置为false，默认是打开；

PARALLEL 设置并行vacuum的worker个数，与max_parallel_maintenance_workers 取最小值。主要是提升vacuum中对索引扫描和索引清理的效率，当表中存在多个索引时，就可以并行处理。另外，对于是否要加到并行扫描中，还要看是否大于min_parallel_index_scan_size。

命令处理流程
- 执行命令调用

ExecVacuum(ParseState *pstate, VacuumStmt *vacstmt, bool isTopLevel)

在这个函数中对命令参数开关进行判断赋值

Vacuum 参数开关结构体

有对应入参的赋值，也有从统计信息来的临界值

/*

 * Parameters customizing behavior of VACUUM and ANALYZE.

 *

 * Note that at least one of VACOPT_VACUUM and VACOPT_ANALYZE must be set

 * in options.

 */

typedef struct VacuumParams

{

    bits32      options;        /* bitmask of VACOPT_* */

 

/* freeze 相关的四个参数  */

    int         freeze_min_age; /* min freeze age, -1 to use default */

    int         freeze_table_age;   /* age at which to scan whole table */

    int         multixact_freeze_min_age;   /* min multixact freeze age, -1 to

                                             * use default */

    int         multixact_freeze_table_age; /* multixact age at which to scan

                                             * whole table */

    bool        is_wraparound;  /* force a for-wraparound vacuum */

    int         log_min_duration;   /* minimum execution threshold in ms at

                                     * which autovacuum is logged, -1 to use

                                     * default */

    VacOptValue index_cleanup;  /* Do index vacuum and cleanup */

    VacOptValue truncate;       /* Truncate empty pages at the end */

    /*

     * The number of parallel vacuum workers.  0 by default which means choose

     * based on the number of indexes.  -1 indicates parallel vacuum is

     * disabled.

     */

    int         nworkers;

} VacuumParams;

对于opions的赋值，按位进行，以下定义了各位域代表的含义：

/* flag bits for VacuumParams->options */

#define VACOPT_VACUUM 0x01      /* do VACUUM */

#define VACOPT_ANALYZE 0x02     /* do ANALYZE */

#define VACOPT_VERBOSE 0x04     /* output INFO instrumentation messages */

#define VACOPT_FREEZE 0x08      /* FREEZE option */

#define VACOPT_FULL 0x10        /* FULL (non-concurrent) vacuum */

#define VACOPT_SKIP_LOCKED 0x20 /* skip if cannot get lock */

#define VACOPT_PROCESS_TOAST 0x40   /* process the TOAST table, if any */

#define VACOPT_DISABLE_PAGE_SKIPPING 0x80   /* don't skip any pages */

需要注意的是：

基中 VACOPT_VACUUM 和 VACOPT_ANALYZE 不同时存在的，其它标记是存在或为0；
vacuum是不能并行执行，也就是parrallel worker只能为0；

命令具体执行统一调用

void

vacuum(List *relations, VacuumParams *params,

       BufferAccessStrategy bstrategy, bool isTopLevel)

这是一个vacuum执行的公共调用，将在lazy/full vacuum中详细介绍

结尾

作者邮箱：[email protected]
如有错误或者疏漏欢迎指出，互相学习。

注：未经同意，不得转载！

Postgresql内核源码分析-vacuum命令

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