PostgreSQL逻辑和物理结构

PostgreSQL系统架构

在了解PostgreSQL逻辑和物理结构之前，我们先了解PostgreSQL的系统架构。PostgreSQL使用一种客户端/服务器的模型。其会话由下列相关的进程或程序组成：

PostgreSQL逻辑和物理结构

一个服务器进程，它管理数据库文件、接受来自客户端应用与数据库的连接并且在数据库上执行操作，该进程叫做postgres。
那些需要执行数据库操作的用户的客户端应用。客户端应用可能本身就是多种多样的：可以是一个面向文本的工具，也可以是一个图形界面的应用，或者是一个通过访问数据库来显示网页的网页服务器，或者是一个特制的数据库管理工具。例如PoWA,pgAdmin等。

PostgreSQL采取类似于Oracle的多进程模式，在服务器处理来自客户端的多个并发请求时，它会为每个连接fork一个新的进程。从这个时候开始，客户端和新服务器进程就不再经过postgres进程的进行通信。因此，主服务器进程总是在运行并等待着客户端的连接，而新派生的进程就负责处理客户端的各种操作。

PostgreSQL逻辑和物理结构

PostgreSQL的逻辑结构:

Database cluster: 数据库集群，或者叫数据库实例，由PostgreSQL server管理的数据库的集合，由多个database组成。每个正在运行的PostgreSQL server实例都管理着一个或多个数据库。
Database: 由各种数据库对象构成，例如table，indexes,view,function,sequence等。在数据库对象的层次结构中，database位于最顶层。通常每个数据库对象（table、function等）属于并且只属于一个database，但是也有几个系统表例如pg_database属于整个数据库集群，对于集群中的每个database来说都是可访问的。

PostgreSQL的物理结构:

当我们初始化一个新的数据库集群的时候，会在指定目录下创建一个数据目录，这个数据目录的路径通常用环境变量$PGDATA来表示，初始化完成后，会在$PGDATA下生成相关的子目录以及文件。

Database: $PGDATA/base路径下的子目录，每个表和索引（至少）是一个文件，存储在它所属的数据库（例如testdb）的子目录下。另外，还有几个包含特定数据和配置文件的子目录。
Tablespace: PostgreSQL的表空间的概念与其他关系数据库有所不同，在PostgreSQL中，一个表空间对应的是一个目录，里面存放的是数据目录之外的一些数据，一般是业务数据。用户新建的表空间对应的目录都位于pg_tblspc下。
Table和Index：表或者索引超过1GB之后，它就被划分成1G大小的segment。第一个segment的文件名和文件节点相同；随后的segment被命名为filenode.1、filenode.2等等。这样的安排避免了在某些有文件大小限制的平台上的问题（实际上，1GB只是默认的segment尺寸。segment尺寸限制可以在编译PostgreSQL时使用配置选项–with-segsize进行调整）。