在执行 initdb 的时候会初始化一个目录，通常我们都会在系统配置相关的环境变量 $PGDATA 来表示，初始化完成后，会在这个目录生成相关的子目录以及一些文件。在 postgresql 中，tablespace 的概念并不同于其他关系型数据库，这里一个 tablespace 对应的都是一个目录。如下图就是 PG 的物理结构。
文件和目录相关作用描述
| files | description |
|---|---|
| PG_VERSION | 包含 postgresql 主版本号的文件 |
| pg_hba.conf | 控制 postgresql 客户端验证的文件 |
| pg_ident.conf | 控制 postgresql 用户名映射的文件<br/>配置操作系统用户和数据库服务器上的用户名的映射 |
| postgresql.conf | 配置参数文件 |
| postgresql.auto.conf | 用于存储在 ALTER SYSTEM（版本9.4或更高版本）中设置的配置参数的文件 |
| postmaster.opts | 记录服务器最后一次启动时使用的命令行参数 |
| postmaster.pid | 伴随数据库服务器一同启动，记录数据库服务器进程编号、PGDATA、端口等信息的文件 |
| subdirectories | description |
| base/ | 包含每个数据库子目录的子目录 |
| global/ | 包含群集范围的表的子目录，例如 pg_database、pg_control |
| pg_commit_ts/ (Version 9.5 or later) | 包含事务提交时间戳数据的子目录。 |
| pg_clog/ (Version 9.6 or earlier) \| pg_xact/ (Version 10 or later) | 包含事务提交状态数据的子目录。 |
| pg_dynshmem/ (Version 9.4 or later) | 包含动态共享内存子系统使用的文件的子目录。 |
| pg_logical/ (Version 9.4 or later) | 包含逻辑复制的状态数据的子目录。 |
| pg_multixact/ | 包含多事务状态数据的子目录（用于 shared row locks） |
| pg_notify/ | 包含 LISTEN / NOTIFY 状态数据的子目录 |
| pg_repslot/ (Version 9.4 or later) | 包含复制槽数据的子目录 |
| pg_serial/ (Version 9.1 or later) | 包含已提交的可序列化事务信息的子目录 |
| pg_snapshots/ (Version 9.2 or later) | 包含导出的快照的子目录。 PostgreSQL 的 函数 pg_export_snapshot 在此子目录中创建快照信息文件 |
| pg_stat/ | 包含用于统计子系统永久文件的子目录 |
| pg_stat_tmp/ | 包含用于统计子系统临时文件的子目录 |
| pg_subtrans/ | 包含子事物状态数据的子目录 |
| pg_tblspc/ | 包含指向表空间的符号链接的子目录 |
| pg_twophase/ | 包含 prepare 事务状态文件的子目录 |
| pg_xlog/ (Version 9.6 or earlier) \ | pg_wal/ (Version 10 or later) | 包含预写日志 |
database 的物理布局设计
每个数据库都会在 $PGDATA/base 下面生成一个子目录，如下图，都会一一对应。
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[postgres@node1 base]$ pwd/data/pg_data/base[postgres@node1 base]$ lltotal 36drwx------ 2 postgres postgres 8192 Apr 30 06:29 1(template 数据库)drwx------ 2 postgres postgres 8192 Apr 30 06:29 13592drwx------ 2 postgres postgres 8192 Apr 30 06:29 13593# 其它：16384 开始 [postgres@node1 pg_data]$ psql -U postgres -d postgrespsql: error: could not connect to server: could not connect to server: No such file or directoryIs the server running locally and acceptingconnections on Unix domain socket "/tmp/.s.PGSQL.5432"?[postgres@node1 pg_data]$ pg_ctl -D /data/pg_data/ start -l /tmp/logfilewaiting for server to start.... doneserver started[postgres@node1 pg_data]$ psql -U postgres -d postgrespsql (12.2)Type "help" for help. postgres=# select datname,oid from pg_database; datname | oid -----------+------- postgres | 13593 template1 | 1 template0 | 13592(3 rows) postgres=# |
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OID：所有数据库对象都由各自的对象标识符（OID）进行内部管理，它们是无符号的 4 字节整数。数据库的 OID 存储在 pg_database 系统表中，可以通过如下代码查询数据库的 OID：
123SELECToid,databaseFROMpg_databaseWHEREdatname ='mydb' -
表空间：在 PostgreSQL 中最大的逻辑存储单位是表空间。初始化数据库目录时会自动创建 pg_default 和 pg_global 两个表空间。
123456postgres=# \dListofrelationsSchema|Name| Type | Owner--------+------+-------+----------public| a |table| postgres(1 row) -
pg_global：物理文件位置在数据目录的 global 目录中，它用来保存系统表。
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pg_default：物理文件位置在数据目录中的 base 目录中，是 template0 和 template1 数据库的默认表空间。
表和索引的物理布局设计
每个表和索引如果不超过 1G 大小，都用一个文件存储，新创建的表文件以表的OID命名，对于超出的文件，会自动将其切分为多个文件，用 OID.\<顺序号\> 来命名。另外还有一个 relfilenode，这个值不会总是匹配 OID，在发生 truncate、reindex、cluster 等相关的操作时，会发生变化。见如下示例：
可以看到开始 oid 和 relfilenode 是一样的，truncate 后，relfilenode 发生了变化.
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postgres=# create table a(id int);CREATE TABLEpostgres=# SELECT relname, oid, relfilenode FROM pg_class WHERE relname = 'a'; relname | oid | relfilenode ---------+-------+------------- a | 16385 | 16385(1 row) postgres=# truncate table a;TRUNCATE TABLEpostgres=# SELECT relname, oid, relfilenode FROM pg_class WHERE relname = 'a'; relname | oid | relfilenode ---------+-------+------------- a | 16385 | 16388(1 row) postgres=# SELECT pg_relation_filepath('a'); pg_relation_filepath ---------------------- base/14187/16388(1 row) postgres=# |
如果数据数据文件超过1GB，那么就会新生成一个文件，如下：
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$ ls -la -h base/14187/16388*-rw------- 1 postgres postgres 1.0G Apr 21 11:16 base/14187/16388-rw------- 1 postgres postgres 45M Apr 21 11:20 base/14187/16388.1 |
注意：表和索引的文件大小的限制可以在编译的时候通过--with-segsize设置
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