PostgreSQL在不同的表空间移动数据文件

一、背景

在工作中，可能会遇到将表从一个表空间移动另一个表空间。例如

* 对数据进行冷处理
* 表空间所在的磁盘空间不足
* 建表时分配错了表空间

以上等等，可能需要你将一个表移动表空间。

二、表空间介绍

PostgreSQL的表空间

三、移动数据文件方法

我们先打造下环境；创建两个表空间

postgres=# CREATE TABLESPACE tsp01 OWNER lottu LOCATION '/data/pg6000/tsp01';
CREATE TABLESPACE
postgres=# CREATE TABLESPACE tsp02 OWNER lottu LOCATION '/data/pg6000/tsp02';
CREATE TABLESPACE

查看数据库默认表空间

postgres=# \c lottu lottu
You are now connected to database "lottu" as user "lottu".
lottu=> select d.datname,p.spcname from pg_database d, pg_tablespace p where d.datname='lottu' and p.oid = d.dattablespace;
 datname |  spcname   
---------+------------
 lottu   | pg_default
(1 row)

接下来我们在表空间tsp01建表tbl_lottu

lottu=> create table tbl_lottu(id int primary key, info text) TABLESPACE tsp01;
CREATE TABLE
lottu=> insert into tbl_lottu select generate_series(1,1000) ,md5(random()::text);
INSERT 0 1000
lottu=> \d tbl_lottu
              Table "lottu.tbl_lottu"
 Column |  Type   | Collation | Nullable | Default 
--------+---------+-----------+----------+---------
 id     | integer |           | not null | 
 info   | text    |           |          | 
Indexes:
    "tbl_lottu_pkey" PRIMARY KEY, btree (id)
Tablespace: "tsp01"

而表tbl_lottu数据文件的位置

lottu=> select pg_relation_filepath('tbl_lottu');
pg_relation_filepath
---------------------------------------------
pg_tblspc/90618/PG_12_201909212/24750/90620
(1 row)

3.1、alter table

将表从一个表空间移到另一个表空间

lottu=> ALTER TABLE tbl_lottu SET TABLESPACE tsp02;
ALTER TABLE

我们再查看表；已经成功移动表空间tsp02

lottu=> \d tbl_lottu 
              Table "lottu.tbl_lottu"
 Column |  Type   | Collation | Nullable | Default 
--------+---------+-----------+----------+---------
 id     | integer |           | not null | 
 info   | text    |           |          | 
Indexes:
    "tbl_lottu_pkey" PRIMARY KEY, btree (id)
Tablespace: "tsp02"

lottu=> select pg_relation_filepath('tbl_lottu');
            pg_relation_filepath             
---------------------------------------------
 pg_tblspc/90619/PG_12_201909212/24750/90629
(1 row)

不足之处：在alter table这个过程中是锁表的；若是大表；执行时间久，在这个时间内表在dml操作一直处在等待。那有没有不锁表，或者锁表的时间极短的方法呢？

3.2、create + copy

我们想想，在做表的移动表空间操作步骤可以理解是，

新建一个表在tsp02中，再把数据copy过来，再用新表替换旧表。该方式操作太复杂了，同时也不能保证数据的完整性。在确保在这段时间内不对表进行任何操作；可以试下。

3.3、pg_repack

在生产环境处理表膨胀，我们会考虑用pg_repack来取代vacuum full，因为它在处理表膨胀的过程中可以避免表被长期锁定。pg_repack工作原理：创建一个新表，将数据从旧表移动到新表。为了避免表被独占锁定，创建了一个额外的日志表来记录原始表的改动，还添加了一个把INSERT / UPDATE / DELETE操作记录到日志表的触发器。当原始表中的数据全部导入到新表中，索引重建完毕，日志表的改动全部完成，pg_repack会连同新索引，用新表替换旧表，并将原旧表Drop掉。整个过程非常简单，非常可靠。同时它还支持在不同表空间迁移表和索引。

我们开始实际操作下：

第一步：先创建表tbl_repack；

lottu=# create table tbl_repack(id int primary key, info text) TABLESPACE tsp01;
CREATE TABLE
lottu=# insert into tbl_repack select generate_series(1,1000000) ,md5(random()::text);
INSERT 0 1000000
lottu=# select pg_relation_filepath('tbl_repack');
            pg_relation_filepath             
---------------------------------------------
 pg_tblspc/90618/PG_12_201909212/24750/90681
(1 row)

第二步：执行pg_repack

[postgres@lottu ~]$ pg_repack -t lottu.tbl_repack -s tsp02 -j 2 -d lottu -U lottu
NOTICE: Setting up workers.conns
INFO: repacking table "lottu.tbl_repack"

执行的同时；我们对表tbl_repack执行delete操作；实验是否堵塞dml操作

lottu=# delete from tbl_repack where id < 100;
DELETE 99

第三步：查看是否移动成功

lottu=# select pg_relation_filepath('tbl_repack');
            pg_relation_filepath             
---------------------------------------------
 pg_tblspc/90619/PG_12_201909212/24750/90704
(1 row)
lottu=# \d tbl_repack;
             Table "lottu.tbl_repack"
 Column |  Type   | Collation | Nullable | Default 
--------+---------+-----------+----------+---------
 id     | integer |           | not null | 
 info   | text    |           |          | 
Indexes:
    "tbl_repack_pkey" PRIMARY KEY, btree (id)
Tablespace: "tsp02"
lottu=# select count(1) from tbl_repack ;
 count  
--------
 999901
(1 row)

限制之处：

1. 执行pg_repack操作需要超级用户

[postgres@lottu ~]$ pg_repack -t tbl_repack -s tsp02 -j 2 -d lottu -U lottu
NOTICE: Setting up workers.conns
ERROR: pg_repack failed with error: You must be a superuser to use pg_repack

1. 移动的表需要有主键或者唯一索引；这个取决于pg_repack实现原理；大家可以去查看官方文档

[postgres@lottu ~]$ pg_repack -t lottu.tbl_repack -s tsp02 -j 2 -d lottu -U lottu
NOTICE: Setting up workers.conns
WARNING: relation "lottu.tbl_repack" must have a primary key or not-null unique keys