PostgreSQL空闲空间映射表(FSM)

PostgreSQL空闲空间映射表(FSM)

随着数据表中不断插入和删除元组，页内必然会产生空闲空间。当我们需要插入新的元组时，需要优先将元组放到已有页内的空闲空间内，以节约存储空间。如果每次都用新的页来存放新元祖，显然会造成空间利用率的浪费。但我们怎么知道哪个页中有空闲空间、空闲空间的大小是否足够存放新的元组呢？如果没有其他任何技术，则需要遍历页、直到找到足够的空闲空间用于插入新元组，这样开销将会非常大。为了解决这个问题，PostgreSQL使用了空闲空间映射表（FSM）来记录所有表文件的空闲空间信息。

在PostgreSQL中，对于每一个表文件（包括系统表）都会同时存在一个名为OID_fsm的空闲空间映射表，其中OID是对应表的oid。

FSM中存储的并不是实际的空闲空间大小，而是用一个字节来表示一个范围内的空闲空间大小，如下表所示：

字节	空闲空间范围（字节）
0	0 ~ 31
1	32 ~ 63
…	…
255	8164 ~ 8192

为了更快的查找，FSM文件也不是使用数组存储每个页的空闲空间，而是使用了一个三层树结构。第0层和第1层是辅助层， 第2层用于实际存放各表页中的空闲空间字节位。