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;