postgresql xmin xmax cmin cmax ctid

它们是 PostgreSQL 中最常被查询的五个系统列。它们都是隐式定义的（无需手动声明），始终存在（除了 tableoid 在某些分区情况下），并且 不会 被 SELECT * 返回 ------ 必须显式指定列名。

它们实现了 MVCC（多版本并发控制）、行版本管理、可见性规则和物理行寻址。

快速汇总表

列名	类型	大小	用途 / 含义	典型值 / 备注
xmin	xid	4 字节	创建/插入此版本行的事务 ID	行的"诞生"事务。对于大多数快照，其可见性始于该事务提交之时。MVCC 的核心。
xmax	xid	4 字节	删除/更新（使失效）此行版本的事务 ID	0 = 行仍存活（尚未被删除或更新）。非 0 = 行已死或被 UPDATE 取代（新版本已存在）。可能暂时持有多事务锁 ID。
cmin	cid	4 字节	在插入事务内的命令 ID	事务内的哪个语句/命令创建了这个版本。对于简单事务通常为 0。用于 事务内部可见性。
cmax	cid	4 字节	在删除事务内的命令 ID，如果未删除则为 0	事务内的哪个语句使此行失效。对存活的行则为 0。cmin/cmax 在元组头中共用同一个存储槽位（重叠）。
ctid	tid	6 字节	此行版本的物理位置：（块号， 块内元组索引）	"行指针"。UPDATE 或 VACUUM FULL 时会改变。用于 HOT 链（在同一页面上指向新版本的前向指针）。可用作物理定位器（但不稳定）。

可见性规则（MVCC 的核心）

PostgreSQL 根据 快照 结合这些字段，决定一个行版本对你的 事务 是否可见：

行版本可见的条件（简化版，基于"读已提交"/"可重复读"规则）：

1. xmin 已提交 且 xmin ≤ 快照的水平线

2. 并且
   xmax = 0 或
   xmax 正在进行中 或
   xmax > 快照的水平线 或
   xmax 已中止/回滚

事务内部可见性 （同一事务能看到自身的更改）还会用到 cmin/cmax 和命令序列。

• 在 读已提交 级别：每个语句获取新快照 → 能在事务中途看到其他并发提交的更改。

• 在 可重复读 / 可序列化 级别：在第一个语句处获取快照 → 在整个事务期间保持稳定的视图。

实践示例

-- 查看它们（它们对 SELECT * 隐藏）
SELECT xmin, xmax, cmin, cmax, ctid, * FROM mytable WHERE id = 42;

-- 典型的存活行（刚插入，尚未更新/删除）
xmin | xmax | cmin | cmax | ctid
-----+------+------+------+---------
 742 |    0 |    0 |    0 | (123,7)

-- 执行 UPDATE 后的行（旧版本，xmax 被更新事务设置）
xmin | xmax | cmin | cmax | ctid
-----+------+------+------+---------
 742 |  745 |    0 |    1 | (123,7)   ← 旧版本，xmax = 745

-- UPDATE 创建的新版本
xmin | xmax | cmin | cmax | ctid
-----+------+------+------+---------
 745 |    0 |    1 |    0 | (124,3)   ← 新版本，ctid 通常不同

重要行为

• UPDATE → 创建新的行版本（新的 xmin，ctid 通常改变）；旧版本被设置 xmax → 更新者提交后变为死行。

• HOT UPDATE（堆内元组） → 更新发生在同一页面，索引不变 → 旧的 ctid 更新为指向新位置 → 避免索引膨胀。

• DELETE → 设置 xmax，不会创建新版本。

• VACUUM → 清理死行版本（即 xmax 已提交且小于最老运行事务的行）。

• ctid 不稳定 ------ 切勿将其用作永久标识符（请用主键）。可用于调试重复行、追踪 HOT 链或底层页面检查。

底层访问（pageinspect 扩展）

CREATE EXTENSION pageinspect;

-- 查看原始元组头字段 (t_xmin ≈ xmin, 等)
SELECT lp, t_xmin AS xmin, t_xmax AS xmax, t_cid AS cid, t_ctid AS ctid
FROM heap_page_items(get_raw_page('mytable', 0));

总结

• xmin / xmax → 行的诞生与消亡（MVCC 的核心机制）

• cmin / cmax → 多语句事务内部命令的先后顺序（除深度调试外很少需要）

• ctid → 物理位置（经常变化，对内部机制分析和取证有用）

正是这些字段，使得 PostgreSQL 能够在 不加读锁 的情况下提供出色的并发能力 ------ 每个事务都能看到自己的一致数据版本。