闲聊PostgreSQL的oid
oid为何物?
PostgreSQL的系统表中大多包含一个叫做OID的隐藏字段，这个OID也是这些系统表的主键。
所谓OID，中文全称就是”对象标识符”。what？还有“对象”?
如果对PostgreSQL有一定了解，应该知道PostgreSQL最初的设计理念就是”对象关系数据库”。也就是说，系统表中储存的那些元数据，比如表，视图，类型，操作符，函数，索引，FDW，甚至存储过程语言等等这些统统都是对象。具体表现就在于这些东西都可以扩展，可以定制。不仅如此，PostgreSQL还支持函数重载，表继承等这些很OO的特性。
利用PostgreSQL的这些特性，用户可以根据业务场景从应用层到数据库层做一体化的优化设计，获得极致的性能与用户体验。一些用惯了MySQL的互联网架构师推崇”把数据库当存储”，这一设计准则用在MySQL上也许合适，但如果硬要套在PostgreSQL上，就有点暴殄天物了！
扯得有点远了^_^，下面举几个栗子看下oid长啥样。
使用示例
先随便创建一张表
postgres=# create table tb1(id int);
CREATE TABLE
再看下这张表对应的oid
postgres=# select oid from pg_class where relname='tb1';
oid
-------
32894
(1 row)
这个oid是隐藏字段，因此必须在select列表里明确指定oid列名，光使用select *是不输出oid的。
postgres=# select *from pg_class where relname='tb1';
-[ RECORD 1 ]-------+------
relname | tb1
relnamespace | 2200
reltype | 32896
reloftype | 0
relowner | 10
relam | 0
relfilenode | 32894
reltablespace | 0
relpages | 0
reltuples | 0
relallvisible | 0
reltoastrelid | 32897
relhasindex | f
relisshared | f
relpersistence | p
relkind | r
relnatts | 2
relchecks | 0
relhasoids | f
relhaspkey | f
relhasrules | f
relhastriggers | f
relhassubclass | f
relrowsecurity | f
relforcerowsecurity | f
relispopulated | t
relreplident | d
relispartition | f
relfrozenxid | 596
relminmxid | 2
relacl |
reloptions |
relpartbound |
不同对象对应于不同的对象标识符类型，比如表对象对应的对象标识符类型就是regclass，
通过对象标识符类型可以实现，对象标识符的数字值和对象名称之间的自由转换。
比如，上面那条SQL可以改写成以下的形式。
postgres=# select 'tb1'::regclass::int;
int4
-------
32894
(1 row)
反过来当然也是可以的，在PostgreSQL里就是一个普通的类型转换。
postgres=# select 32894::regclass;
regclass
----------
tb1
(1 row)
表的数据类型
作为OO的体现之一，PostgreSQL中每个表都是一个新的数据类型，即有一个相应的数据类型对象。
通过pg_class可以查出刚才创建的表对应的数据类型对象的oid
postgres=# select reltype from pg_class where relname='tb1';
reltype
---------
32896
(1 row)
在定义数据类型的系统表pg_type中保存了这个类型相关的信息。
postgres=# select * from pg_type where oid=32896;
-[ RECORD 1 ]--+------------
typname | tb1
typnamespace | 2200
typowner | 10
typlen | -1
typbyval | f
typtype | c
typcategory | C
typispreferred | f
typisdefined | t
typdelim | ,
typrelid | 32894
typelem | 0
typarray | 32895
typinput | record_in
typoutput | record_out
typreceive | record_recv
typsend | record_send
typmodin | -
typmodout | -
typanalyze | -
typalign | d
typstorage | x
typnotnull | f
typbasetype | 0
typtypmod | -1
typndims | 0
typcollation | 0
typdefaultbin |
typdefault |
typacl |
数据类型的对象标识符类型是regtype，通过regtype转换可以看到新创建的数据类型对象的名字也叫tb1。
postgres=# select 32896::regtype;
regtype
---------
tb1
(1 row)
tb1类型在使用上和内置的int,text这些常见的数据类型几乎没有区别。
所以，你可以把一个字符串的值转换成tb1类型。
postgres=# select $$(999,'abcd')$$::text::tb1;
tb1
--------------
(999,'abcd')
(1 row)
可以使用.取出表类型里面的1个或所有字段
postgres=# select ($$(999,'abcd')$$::text::tb1).id;
id
-----
999
(1 row)
postgres=# select ($$(999,'abcd')$$::text::tb1).*;
id | c1
-----+--------
999 | 'abcd'
(1 row)
当然，还可以用这个类型去创建新的表
postgres=# create table tb2(id int, c1 tb1);
CREATE TABLE
如果你其实是想要创建一个像表一样的数据类型(即多个字段的组合)，也可以单独创建这个数据类型。 ‘g， postgres=# create type ty1 as (id int,c1 text); CREATE TYPE
表文件
每个表的数据存储在文件系统中单独的文件中(实际不止一个文件)，文件路径可以通过系统函数查询
postgres=# select pg_relation_filepath('tb1');
pg_relation_filepath
----------------------
base/13211/32894
(1 row)
上面的base对应的是缺省表空间，除此以外还有global表空间。
postgres=# select oid,* from pg_tablespace ;
oid | spcname | spcowner | spcacl | spcoptions
------+------------+----------+--------+------------
1663 | pg_default | 10 | |
1664 | pg_global | 10 | |
(2 rows)
用户等全局对象存储在global表空间
postgres=# select relname,reltablespace from pg_class where relkind='r' and reltablespace<>0;
relname | reltablespace
-----------------------+---------------
pg_authid | 1664
pg_subscription | 1664
pg_database | 1664
pg_db_role_setting | 1664
pg_tablespace | 1664
pg_pltemplate | 1664
pg_auth_members | 1664
pg_shdepend | 1664
pg_shdescription | 1664
pg_replication_origin | 1664
pg_shseclabel | 1664
(11 rows)
表文件路径的第2部分13211是表所在数据库的oid
postgres=# select oid,datname from pg_database;
oid | datname
-------+-----------
13211 | postgres
1 | template1
13210 | template0
(3 rows)
第3部分就是表对象的oid。
oid如何分配?
oid的分配来自一个实例的全局变量，每分配一个新的对象，对这个全局变量加一。 当分配的oid超过4字节整形最大值的时候会重新从0开始分配，但这并不会导致类似于事务ID回卷那样严重的影响。
系统表一般会以oid作为主键，分配oid时,PostgreSQL会通过主键索引检查新的oid是否在相应的系统表中已经存在， 如果存在则尝试下一个oid。
相关代码如下:
Oid
GetNewOidWithIndex(Relation relation, Oid indexId, AttrNumber oidcolumn)
{
Oid newOid;
SnapshotData SnapshotDirty;
SysScanDesc scan;
ScanKeyData key;
bool collides;
InitDirtySnapshot(SnapshotDirty);
/* Generate new OIDs until we find one not in the table */
do
{
CHECK_FOR_INTERRUPTS();
newOid = GetNewObjectId();
ScanKeyInit(&key,
oidcolumn,
BTEqualStrategyNumber, F_OIDEQ,
ObjectIdGetDatum(newOid));
/* see notes above about using SnapshotDirty */
scan = systable_beginscan(relation, indexId, true,
&SnapshotDirty, 1, &key);
collides = HeapTupleIsValid(systable_getnext(scan));
systable_endscan(scan);
} while (collides);
return newOid;
}
因此，oid溢出不会导致系统表中出现oid冲突(2个不同的系统表可能存在oid相同的对象)。
但重试毕竟会使分配有效的oid花费较多的时间，因此不建议用户为普通的用户表使用oid(使用with oids)从而导致oid过早的耗尽。
而且，使用oid的用户表如果未给oid创建唯一索引，oid溢出时，可能这个用户表中可能出现重复oid。以下是一个简单的演示:
创建一个with oids的表，并插入2条记录
postgres=# create table tb3(id int) with oids;
CREATE TABLE
postgres=# insert into tb3 values(1);
INSERT 32912 1
postgres=# insert into tb3 values(2);
INSERT 32913 1
此时，下一个全局oid是32914
[postgres@node1 ~]$ pg_ctl -D data stop
waiting for server to shut down.... done
server stopped
[postgres@node1 ~]$ pg_controldata data
pg_control version number: 1002
Catalog version number: 201707211
Database system identifier: 6500386650559491472
Database cluster state: shut down
pg_control last modified: Sun 07 Jan 2018 11:14:58 PM CST
Latest checkpoint location: 0/9088930
Prior checkpoint location: 0/9073988
Latest checkpoint's REDO location: 0/9088930
Latest checkpoint's REDO WAL file: 000000010000000000000009
Latest checkpoint's TimeLineID: 1
Latest checkpoint's PrevTimeLineID: 1
Latest checkpoint's full_page_writes: on
Latest checkpoint's NextXID: 0:602
Latest checkpoint's NextOID: 32914
Latest checkpoint's NextMultiXactId: 2
Latest checkpoint's NextMultiOffset: 3
Latest checkpoint's oldestXID: 548
Latest checkpoint's oldestXID's DB: 1
Latest checkpoint's oldestActiveXID: 0
Latest checkpoint's oldestMultiXid: 1
Latest checkpoint's oldestMulti's DB: 1
Latest checkpoint's oldestCommitTsXid:0
Latest checkpoint's newestCommitTsXid:0
Time of latest checkpoint: Sun 07 Jan 2018 11:14:58 PM CST
Fake LSN counter for unlogged rels: 0/1
Minimum recovery ending location: 0/0
Min recovery ending loc's timeline: 0
Backup start location: 0/0
Backup end location: 0/0
End-of-backup record required: no
wal_level setting: replica
wal_log_hints setting: off
max_connections setting: 100
max_worker_processes setting: 8
max_prepared_xacts setting: 0
max_locks_per_xact setting: 64
track_commit_timestamp setting: off
Maximum data alignment: 8
Database block size: 8192
Blocks per segment of large relation: 131072
WAL block size: 8192
Bytes per WAL segment: 16777216
Maximum length of identifiers: 64
Maximum columns in an index: 32
Maximum size of a TOAST chunk: 1996
Size of a large-object chunk: 2048
Date/time type storage: 64-bit integers
Float4 argument passing: by value
Float8 argument passing: by value
Data page checksum version: 0
Mock authentication nonce: 5b060aed93e061d3d1ad2dccdfe3336b1ac844f94872e068d86587c48c7d394a
篡改下一个全局oid为32912
[postgres@node1 ~]$ pg_resetwal -D data -o 32912
Write-ahead log reset
[postgres@node1 ~]$ pg_ctl -D data start
再插入3条记录，oid存在重复分配。
postgres=# insert into tb3 values(3);
INSERT 32912 1
postgres=# insert into tb3 values(4);
INSERT 32913 1
postgres=# insert into tb3 values(5);
INSERT 32914 1
postgres=# select oid,* from tb3;
oid | id
-------+----
32912 | 1
32913 | 2
32912 | 3
32913 | 4
32914 | 5
(5 rows)