1数据库体系结构-进程和内存结构（Process and Memory Architecture）

PostgreSQL是一个client/server架构rdbms，一个服务器上运行多个进程。

1、进程结构

• Postgres Server Process（postmaster）--pg的主进程，也是父进程，后端进程和后台工作进程都是由server process fork派生出来；同时具有监听的功能
• Background Processes--后台工作进程，实现数据库的功能及管理

logger process--日志收集进程，将日志信息输出到日志文件 checkpointer process--检查点进程，执行检查点 writer process--后台写进程，将shared buffer中的数据写入磁盘 wal writer process--后台wal日志写进程，将walbuffer中的日志流写入磁盘 autovacuum launcher process--自动清理进程，清理版本数据，向postmaster主进程申请调用autovacuum进程.（mvcc实现方式的不同） arcHiver process--归档进程，归档wal日志 stats collector process--统计信息收集进（pg_stat_database、pg_stat_activity） logical replication，wal sender process等其他进程

• backed process--后端进程求，用来处理客户端连接请服务

pg postgres [local] idle--本地登陆进程 pg postgres 192.168.6.1(53171) idle--远程登陆进程 pg postgres 192.168.6.1(51846) idle intransaction--远程登陆进程，进程中事务未完成

eg
[root@pg ~]# pstree -ap |grep post |grep -v grep
|-postmaster,889 -D /opt/postgres/data
| |-postmaster,906
| |-postmaster,990
| |-postmaster,991
| |-postmaster,992
| |-postmaster,993
| |-postmaster,994
| |-postmaster,995
| |-postmaster,996
| |-postmaster,1249
| |-postmaster,1301
| `-postmaster,1428`
[root@pg ~]# ps -ef |grep postgres |grep -v grep
pg 889 1 0 09:44 ? 00:00:00 /opt/postgres//bin/postmaster -D /opt/postgres/data
pg 906 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: logger process
pg 990 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: checkpointer process
pg 991 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: writer process
pg 992 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: wal writer process
pg 993 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: autovacuum launcher process
pg 994 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: archiver process
pg 995 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: stats collector process
pg 996 889 0 09:44 ? 00:00:00 postgres: bgworker: logical replication launcher
pg 1249 889 0 09:51 ? 00:00:00 postgres: pg postgres [local] idle
pg 1301 889 0 10:18 ? 00:00:00 postgres: pg postgres 192.168.6.1(51846) idle in transaction
pg 1428 889 0 11:03 ? 00:00:00 postgres: pg postgres 192.168.6.1(53171) idle
[root@pg ~]#
以上以看出，postmaster fork出其他的进程，其中包括必可须的后台服务进程和后端进程。
注意：
由于所有进程都是由postmster进程派生出来的，不能对进程进行kill操作，否则会造成postmaster重启，也就是数据库重启
杀死后端进程需要使用函数pg_terminate_backend(apid int)
如：
postgres=# select pg_terminate_backend(1301);
pg_terminate_backend
----------------------
t
(1 row)
postgres=#

2、内存结构

• Local memory area--每个后端进程自己使用，主要用于查询

work_mem--用于存放排序和hash结果 maintenance_work_mem--管理工作使用的内存，如VACUUM temp_buffers--存储临时表，创建索引

• Shared memory area--所有进程共同使用，启动数据库后分配的内存

shared buffer pool--存放page，数据库所有操作都在此内存完成 WAL buffer--存放wal日志流 commit log(buffer)--存放事务状态

内存大小有参数控制
postgres=# select name,setting,source from pg_settings where name like "%work_mem%";
name | setting | source
----------------------+---------+---------
autovacuum_work_mem | -1 | default
maintenance_work_mem | 65536 | default
work_mem | 4096 | default
(3 rows)
postgres=# select name,setting,source from pg_settings where name like "%buffer%";
name | setting | source
----------------+---------+--------------------
shared_buffers | 16384 | configuration file
temp_buffers | 1024 | default
wal_buffers | 512 | override
(3 rows)
知道以上内存的作用，进行参数调优

3、数据库启动过程

• start读取参数文件，启动数据库，
• 首先启动Postgres Server Process（postmaster）
• 然后分配共享内存
• 分配内存后启动必须的后台工作进程
• postmaster监听一个端口，等待客户端连接请求

4、客户端连接过程

客户端进程申请连接数据库，postmaster监听连接，通过连接认证后，fork出后台进程backend process代替客户端进程操作数据库