一文读懂数仓中的pg_stat

摘要：GaussDB(DWS)在SQL执行过程中，会记录表增删改查相关的运行时统计信息，并在事务提交或回滚后记录到共享的内存中。这些信息可以通过 “pg_stat_all_tables视图” 查询，也可以通过下面函数进行查询。

本文分享自华为云社区《一文读懂pgstat》，作者： leapdb 。

GaussDB(DWS)在SQL执行过程中，会记录表增删改查相关的运行时统计信息，并在事务提交或回滚后记录到共享的内存中。

这些信息可以通过 “pg_stat_all_tables视图” 查询，也可以通过下面函数进行查询。

pg_stat_get_tuples_inserted   --表累积insert条数
pg_stat_get_tuples_updated    --表累积update条数
pg_stat_get_tuples_deleted    --表累积delete条数
pg_stat_get_tuples_changed    --表自上次analyze以来，修改的条数
pg_stat_get_last_analyze_time --查询最近一次analyze时间

因此，根据共享内存中 "表自上次analyze以来修改过的条数" 是否超过一定阈值，就可以判定是否需要做analyze了。

1. 事务中如何记录统计信息

每个session有一个PgStat_TableStatus内存结构，当前事务访问过的每个表占用一个。

其中包含每一层子事务的统计信息，用结构体PgStat_TableXactStatus描述。这里记录了当前子事务增删改查的各种信息。

pg_stat_get_xact_numscans --当前事务在当前表上，启动顺序扫描的次数
pg_stat_get_xact_tuples_returned --当前事务在当前表上，顺序扫描抓取的可见元组条数。
pg_stat_get_xact_tuples_fetched --当前事务在当前表上，抓取的可见元组条数。
pg_stat_get_xact_tuples_inserted --当前事务在当前表上，插入条数
pg_stat_get_xact_tuples_deleted --当前事务在当前表上，删除条数
pg_stat_get_xact_tuples_updated --当前事务在当前表上，更新条数
pg_stat_get_xact_tuples_hot_updated --当前事务在当前表上，HOT更新条数
pg_stat_get_xact_blocks_fetched --当前事务在当前表上，选中的页面数
pg_stat_get_xact_blocks_hit --当前事务在当前表上，扫描过的页面数
pg_stat_get_xact_function_calls --当前事务在当前函数上，调用次数
pg_stat_get_xact_function_total_time --当前事务在当前函数上，所有调用的总执行时间
pg_stat_get_xact_function_self_time --当前事务在当前函数上，上次调用一次的执行时间
pg_stat_get_xact_partition_tuples_inserted --当前事务在当前表分区上，插入条数
pg_stat_get_xact_partition_tuples_deleted --当前事务在当前表分区上，删除条数
pg_stat_get_xact_partition_tuples_updated --当前事务在当前表分区上，更新条数
pg_stat_get_xact_partition_tuples_hot_updated --当前事务在当前表分区上，HOT更新条数

事务提交时会把当前表，所有子事务中的信息汇总，并转储到pgstat中。

2. 事务外如何记录统计信息

事务提交时将事务中的执行信息通过UDP报文发送给PgCollector后台线程，由其记录到统一的内存中，并在集群正常停止时转储到物理文件pg_stat_tmp/pgstat.stat中。

• 实例级信息，PgStat_GlobalStats
• 库级信息，PgStat_StatDBEntry
• 表级信息，其内存结构PgStat_StatTabEntry

--实例级信息
pg_stat_get_bgwriter_timed_checkpoints --后台写进程开启定时检查点的次数
pg_stat_get_bgwriter_requested_checkpoints --后台写进程开启基于后端请求的检查点的次数
pg_stat_get_checkpoint_write_time --最近一次checkpoint写页面的时间
pg_stat_get_checkpoint_sync_time --最近一次checkpoint同步页面的时间
pg_stat_get_bgwriter_buf_written_checkpoints --在检查点期间后台写进程写入的缓冲区数目。
pg_stat_get_bgwriter_buf_written_clean --为日常清理脏块，后台写进程写入的缓冲区数目。
pg_stat_get_bgwriter_maxwritten_clean --后台写进程停止清理扫描的时间，因为已经写入了更多的缓冲区（相比bgwriter_lru_maxpages参数声明的缓冲区数）。
pg_stat_get_buf_written_backend --后端进程写入的缓冲区数，因为它们需要分配一个新的缓冲区。
pg_stat_get_buf_fsync_backend --后台进程执行fsync的次数
pg_stat_get_buf_alloc --分配的总缓冲区数。
pg_stat_get_bgwriter_stat_reset_time --后台bgwriter线程的重置时间

--当前CN记录的库级信息
pg_stat_get_db_xact_commit --当前实例上指定数据库中已提交事务的数量。
pg_stat_get_db_xact_rollback --当前实例上指定数据库中回滚事务的数量。
pg_stat_get_db_blocks_fetched --当前实例上指定数据库中磁盘块抓取请求的数量。
pg_stat_get_db_blocks_hit --当前实例上指定数据库在缓冲区中找到的请求磁盘块的数量。
pg_stat_get_db_tuples_returned --当前实例上指定数据库返回的元祖数量。
pg_stat_get_db_tuples_fetched --当前实例上指定数据库中读取的元组数量。
pg_stat_get_db_tuples_inserted --当前实例上指定数据库中插入的元组数量。
pg_stat_get_db_tuples_updated --当前实例上指定数据库中更新的元组数量。
pg_stat_get_db_tuples_deleted --当前实例上指定数据库中删除的元组数量。
pg_stat_get_db_conflict_all --当前实例上指定数据库中发生冲突恢复的次数。
pg_stat_get_db_conflict_lock --集群中所有CN和DN上指定数据库锁冲突的总数。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库中锁冲突数量。
pg_stat_get_db_deadlocks --当前实例上指定数据库中死锁的数量。
pg_stat_get_db_temp_files --当前实例上指定数据库中创建临时文件的个数。
pg_stat_get_db_temp_bytes --当前实例上指定数据库中创建临时文件的字节数。
pg_stat_get_db_blk_read_time --当前实例上指定数据库中读数据块所用的时间。
pg_stat_get_db_blk_write_time --当前实例上指定数据库中写数据块所用的时间。

--整个集群记录的库级信息
pg_stat_get_db_total_xact_commit --在CN上执行该函数，返回集群中所有CN上指定数据库中已提交事务的总数。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库中已提交事务的数量。
pg_stat_get_db_total_xact_rollback --在CN上执行该函数，返回集群中所有CN上指定数据库中回滚事务的总数。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库中回滚事务的数量。
pg_stat_get_db_total_blocks_fetched --在CN上执行该函数，返回集群中所有DN上指定数据库中磁盘块抓取请求的总数。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库中磁盘块抓取请求的数量。
pg_stat_get_db_total_blocks_hit --在CN上执行该函数，返回集群中所有DN上指定数据库在缓冲区中找到的请求磁盘块的总数。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库在缓冲区中找到的请求磁盘块的数量。
pg_stat_get_db_total_tuples_returned --在CN上执行该函数，返回集群中所有DN上指定数据库返回的元组总数。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库返回的元组数量。
pg_stat_get_db_total_tuples_fetched --在CN上执行该函数，返回集群中所有DN上指定数据库读取的元组总数。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库读取的元组数量。
pg_stat_get_db_total_tuples_inserted --在CN上执行该函数，返回集群中所有DN上指定数据库插入的元组总数。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库插入的元组数量。
pg_stat_get_db_total_tuples_updated --在CN上执行该函数，返回集群中所有DN上指定数据库更新的元组总数。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库更新的元组数量。
pg_stat_get_db_total_tuples_deleted --在CN上执行该函数，返回集群中所有DN上指定数据库删除的元组总数。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库删除的元组数量。
pg_stat_get_db_total_conflict_all --在CN上执行该函数，返回集群中所有CN和DN上指定数据库发生冲突恢复的总次数。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库中发生冲突恢复的次数。
pg_stat_get_db_total_temp_files --在CN上执行该函数，返回集群中所有DN上指定数据库中创建临时文件的总个数。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库中创建临时文件的个数。
pg_stat_get_db_total_temp_bytes --在CN上执行该函数，返回集群中所有DN上指定数据库中创建临时文件的总字节数。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库中创建临时文件的字节数。
pg_stat_get_db_total_deadlocks --集群中所有CN和DN上指定数据库死锁的总数。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库中死锁的数量。
pg_stat_get_db_total_blk_read_time --在CN上执行该函数，返回集群中所有DN上指定数据库中读数据块所用的总时间。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库中读数据块所用的时间。
pg_stat_get_db_total_blk_write_time --在CN上执行该函数，返回集群中所有DN上指定数据库中写数据块所用的总时间。在DN上执行该函数，返回当前实例上指定数据库中写数据块所用的时间。

--表级信息
pg_stat_get_numscans --当前表上，启动顺序扫描的次数
pg_stat_get_tuples_returned --当前表上，顺序扫描抓取的可见元组条数。
pg_stat_get_tuples_fetched --当前表上，抓取的可见元组条数。
pg_stat_get_tuples_inserted --当前表上，插入条数
pg_stat_get_tuples_deleted --当前表上，删除条数
pg_stat_get_tuples_updated --当前表上，更新条数
pg_stat_get_tuples_hot_updated --当前表上，HOT更新条数
pg_stat_get_blocks_fetched --当前表上，选中的页面数
pg_stat_get_blocks_hit --当前表上，扫描过的页面数
pg_stat_get_function_calls --当前函数上，调用次数
pg_stat_get_function_total_time --当前函数上，所有调用的总执行时间
pg_stat_get_function_self_time --当前函数上，上次调用一次的执行时间
pg_stat_get_partition_tuples_inserted --当前表分区上，插入条数
pg_stat_get_partition_tuples_deleted --当前表分区上，删除条数
pg_stat_get_partition_tuples_updated --当前表分区上，更新条数
pg_stat_get_partition_tuples_hot_updated --当前表分区上，HOT更新条数
pg_stat_get_tuples_changed --当前表上自上一次analyze的历史累积变化量
pg_stat_get_partition_tuples_changed --当前表分区上自上一次analyze的历史累积变化量
pg_stat_get_partition_live_tuples --当前表分区上可见元组数
pg_stat_get_partition_dead_tuples --当前表分区上删除元组数
pg_stat_get_live_tuples --当前表上可见元组数
pg_stat_get_last_vacuum_time --当前表上最近一次vacuum的时间
pg_stat_get_last_data_changed_time --当前表上最近一次数据修改时间
pg_stat_get_last_autovacuum_time --当前表上最近一次autovacuum时间
pg_stat_get_last_autoanalyze_time --当前表上最近一次autoanalyze时间
pg_stat_get_last_analyze_time --当前表上最近一次手动analyze时间

--local表示当前节点的信息
pg_stat_get_local_tuples_updated
pg_stat_get_local_tuples_inserted
pg_stat_get_local_tuples_hot_updated
pg_stat_get_local_tuples_deleted
pg_stat_get_local_tuples_changed
pg_stat_get_local_live_tuples
pg_stat_get_local_last_autovacuum_time
pg_stat_get_local_last_autoanalyze_time
pg_stat_get_local_dead_tuples
pg_stat_get_local_autovacuum_count
pg_stat_get_local_autoanalyze_count
pg_stat_get_local_analyze_status

函数信息，PgStat_StatFuncEntry

pg_stat_get_function_calls --函数已被调用次数。
pg_stat_get_function_total_time --该函数花费的总挂钟时间，以微秒为单位。包括花费在此函数调用上的时间。
pg_stat_get_function_self_time --在当前事务中仅花费在此函数上的时间。不包括花费在调用函数上的时间。

3. 单节点的统计信息

每个CN和DN节点，各自记录自己的统计信息。可以通过上面的函数分别查看。

另外，CN在增删改的SQL执行结束时，将各个DN的返回条数信息记录到CN自己的pgstat结构中，构成了全局的统计信息。

4. 集群全局的统计信息

各个CN各自维护自己的pgstat信息，因此若想知道集群全局的，还需要向所有CN查询并汇总。

5. 统计信息的生命周期

pgstat中的统计信息属于运行时信息，这些信息处于事务外，不严格保证数据一致性。

在数据库异常停止时会清空所有数据，正常停止会保留数据。

6. 统计信息的维护

这些信息在执行SQL时被自动记录，不需要人工进行维护。

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