统计收集器

Redrock Postgres的统计收集器是一个支持收集和报告服务器活动信息的子系统。目前，这个收集器可以对表和索引的访问计数，计数可以按磁盘块和个体行来进行。它还跟踪每个表中的总行数、每个表的分析动作的信息。它也统计调用用户定义函数的次数以及在每次调用中花费的总时间。

Redrock Postgres也支持报告有关系统正在干什么的动态信息，例如当前正在被其他服务器进程执行的命令以及系统中存在哪些其他连接。这个功能是独立于收集器进程存在的。

因为统计收集给查询执行增加了一些负荷，系统可以被配置为收集或不收集信息。这由配置参数控制，它们通常在postgresql.conf中设置（关于设置配置参数的细节请见第 19 章）。

参数track_activities允许监控当前被任意服务器进程执行的命令。

参数track_counts控制是否收集关于表和索引访问的统计信息。

参数track_functions启用对用户定义函数使用的跟踪。

参数track_io_timing启用对块读写次数的监控。

参数track_wait_events控制是否收集关于等待事件的统计信息。

通常这些参数被设置在postgresql.conf中，这样它们会应用于所有服务器进程，但是可以在单个会话中使用SET命令打开或关闭它们（为了阻止普通用户对管理员隐藏他们的活动，只有超级用户被允许使用SET来改变这些参数）。

统计收集器通过临时文件将收集到的信息传送给其他PostgreSQL进程。这些文件被存储在名字由stats_temp_directory参数指定的目录中，默认是pg_tmp/stats。为了得到更好的性能，stats_temp_directory可以被指向一个基于 RAM 的文件系统来降低物理 I/O 需求。当服务器被干净地关闭时，一份统计数据的永久拷贝被存储在pg_stat子目录中，这样在服务器重启后统计信息能被保持。当在服务器启动时执行恢复时（例如立即关闭、服务器崩溃以及时间点恢复之后），所有统计计数器会被重置。

表 1 中列出了一些预定义视图 可以用来显示系统的当前状态。 表 2 中列出了另一些视图可以 显示统计收集的结果。你也可以使用底层统计函数（在 统计函数 中讨论）来建立自定义的视图。

在使用统计信息监控收集到的数据时，你必须了解这些信息并非是实时更新的。每个独立的服务器进程只在进入闲置状态之前才向收集器传送新的统计计数；因此正在进行的查询或事务并不影响显示出来的总数。同样，收集器本身也最多每PGSTAT_STAT_INTERVAL毫秒（缺省为 500ms，除非在编译服务器的时候修改过）发送一 次新的报告。因此显示的信息总是落后于实际活动。但是由track_activities收集的当前查询信息总是最新的。

另一个重点是当一个服务器进程被要求显示任何这些统计信息时，它首先取得收集器进程最近发出的报告并且接着为所有统计视图和函数使用这个快照，直到它的当前事务的结尾。因此只要你继续当前事务，统计数据将会一直显示静态信息。相似地，当任何关于所有会话的当前查询的信息在一个事务中第一次被请求时，这样的信息将被收集。并且在整个事务期间将显示相同的信息。这是一种特性而非缺陷，因为它允许你在该统计信息上执行多个查询并且关联结果而不用担心那些数字会在你不知情的情况下改变。但是如果你希望用每个查询都看到新结果，要确保在任何事务块之外做那些查询。或者，你可以调用pg_stat_clear_snapshot()，那将丢弃当前事务的统计快照（如果有）。下一次对统计性信息的使用将导致获取一个新的快照。

一个事务也可以在视图pg_stat_xact_all_tables、pg_stat_xact_all_undos, pg_stat_xact_sys_tables、pg_stat_xact_user_tables和pg_stat_xact_user_functions中看到它自己的统计信息（还没有被传送给收集器）。这些数字并不像上面所述的那样行动，相反它们在事务期间持续被更新。

表 1 中显示的动态统计视图中的一些信息是有安全限制的。 普通用户只能看到关于他们自己的会话的所有信息（属于他们是成员的角色的会话）。 在关于其他会话的行中，许多列将为空。 但是，请注意，一个会话的存在和它的一般属性，例如会话用户和数据库，对所有用户都是可见的。超级用户和内置角色pg_read_all_stats的成员（参见第 21.5 节）可以看到所有会话的所有信息。

表 1. 动态统计视图

表 2. 已收集统计信息的视图

针对每个索引的统计信息对于判断哪个索引正被使用以及它们的效果特别有用。

pg_statio_系列视图主要用于判断缓冲区的效果。当实际磁盘读取数远小于缓冲区命中时，这个缓冲能满足大部分读请求而无需进行内核调用。但是，这些统计信息并没有给出所有的事情：由于PostgreSQL处理磁盘 I/O 的方式，不在PostgreSQL缓冲区中的数据库仍然驻留在内核的 I/O 缓存中，并且因此可以被再次读取而不需要物理磁盘读取。我们建议希望了解PostgreSQL I/O 行为更多细节的用户将PostgreSQL统计收集器和操作系统中允许观察内核处理 I/O 的工具一起使用。

pg_stat_activity视图将为每一个服务器进程有一行，显示与该进程的当前活动相关的信息。

表 3. pg_stat_activity 视图

wait_event和state列是独立的。如果一个后端处于active状态，它可能是也可能不是某个事件上的waiting。如果状态是active并且wait_event为非空，它意味着一个查询正在被执行，但是它被阻塞在系统中某处。

pg_stat_wait_event视图将包含当前数据库中的每个等待事件的一行，显示有关每个已发生等待事件的等待信息的统计信息。

表 4. pg_stat_wait_event 视图

pg_stat_replication视图中将为每一个 WAL 发送进程包含一行，用来显示与该发送进程连接的后备服务器的复制统计信息。这个视图中只会列出直接连接的后备机，下游后备服务器的信息不包含在此。

表 5. pg_stat_replication 视图

pg_stat_replication视图中报告的滞后时间近期的WAL被写入、刷写并且重放以及发送器知道这一切所花的时间的度量。如果远程服务器被配置为一台同步后备，这些时间表示由每一种同步提交级别所带来（或者是可能带来）的提交延迟。对于一台异步后备，replay_lag列是最近的事务变得对查询可见的延迟时间的近似值。如果后备服务器已经完全追上了发送服务器并且没有WAL活动，在短时间内将继续显示最近测到的滞后时间，再然后就会显示为NULL。

对于物理复制会自动测量滞后时间。逻辑解码插件可能会选择性地发出跟踪消息，如果它们没有这样做，跟踪机制将把滞后显示为NULL。

报告的滞后时间并非按照当前的重放速率该后备还有多久才能追上发送服务器的预测。在新的WAL被生成期间，这样一种系统将显示类似的时间，但是当发送器变为闲置时会显示不同的值。特别是当后备服务器完全追上时，pg_stat_replication显示的是写入、刷写及重放最近报告的WAL位置所花的时间而不是一些用户可能预期的零。这种做法与为近期的写事务测量同步提交和事务可见性延迟的目的一致。为了降低用户预期一种不同的滞后模型带来的混淆，在一个完全重放完的闲置系统上，lag列会在一段比较短的时间后回复成NULL。监控系统应该选择将这种情况表示为缺失数据、零或者继续显示最近的已知值。

pg_stat_database视图将为实例中的每一个数据库包含有一行，再加上一个共享对象，显示出全数据库的统计信息。

表 6. pg_stat_database视图

pg_stat_all_tables视图将为当前数据库中的每一个表（包括 TOAST 表）包含一行，该行显示与对该表的访问相关的统计信息。pg_stat_user_tables和pg_stat_sys_tables视图包含相同的信息，但是被过滤得分别只显示用户和系统表。

表 7. pg_stat_all_tables视图

pg_stat_all_undos 视图将为当前数据库中的每一个回滚段包含一行，该行显示与对该回滚段的访问相关的统计信息。

表 8. pg_stat_all_undos 视图

pg_stat_all_indexes视图将为当前数据库中的每个索引包含一行，该行显示关于对该索引访问的统计信息。pg_stat_user_indexes和pg_stat_sys_indexes视图包含相同的信息，但是被过滤得只分别显示用户和系统索引。

表 9. pg_stat_all_indexes视图

索引可以被简单索引扫描、“位图”索引扫描以及优化器使用。在一次位图扫描中，多个索引的输出可以被通过 AND 或 OR 规则组合，因此当使用一次位图扫描时难以将取得的个体堆行与特定的索引关联起来。因此，一次位图扫描会增加它使用的索引的pg_stat_all_indexes.idx_tup_read计数，并且为每个表增加pg_stat_all_tables.idx_tup_fetch计数，但是它不影响pg_stat_all_indexes.idx_tup_fetch。如果所提供的常量值不在优化器统计信息记录的范围之内，优化器也会访问索引来检查，因为优化器统计信息可能已经“不新鲜”了。

即使不用位图扫描，idx_tup_read和idx_tup_fetch计数也可能不同，因为idx_tup_read统计从该索引取得的索引项而idx_tup_fetch统计从表取得的活着的行。如果使用该索引取得了任何死亡行或还未提交的行，或者如果通过一次只用索引扫描的方式避免了任何堆获取，后者将较小。

pg_statio_all_tables视图将为当前数据库中的每个表（包括 TOAST 表）包含一行，该行显示指定表上有关 I/O 的统计信息。pg_statio_user_tables和pg_statio_sys_tables视图包含相同的信息，但是被过滤得分别只显示用户表和系统表。

表 10. pg_statio_all_tables视图

pg_statio_all_undos视图将为当前数据库中的每个回滚段包含一行，该行显示指定回滚段上有关 I/O 的统计信息。

表 11. pg_statio_all_undos 视图

pg_statio_all_indexes视图将为当前数据库中的每个索引包含一行，该行显示指定索引上有关 I/O 的统计信息。pg_statio_user_indexes和pg_statio_sys_indexes视图包含相同的信息，但是被过滤得分别只显示用户索引和系统索引。

表 12. pg_statio_all_indexes视图

pg_statio_all_sequences视图将为当前数据库中的每个序列包含一行，该行显示在指定序列上有关 I/O 的统计信息。

表 13. pg_statio_all_sequences视图

其他查看统计信息的方法是直接使用查询，这些查询使用上述标准视图用到的底层统计信息访问函数。如要了解如函数名等细节，可参考标准视图的定义（例如，在psql中你可以发出\d+ pg_stat_activity）。针对每一个数据库统计信息的访问函数把一个数据库 OID 作为参数来标识要报告哪个数据库。而针对每个表和每个索引的函数要求表或索引 OID。针对每个函数统计信息的函数用一个函数 OID。注意只有在当前数据库中的表、索引和函数才能被这些函数看到。

与统计收集相关的额外函数被列举在表 14 中。

表 14. 额外统计函数

pg_stat_get_activity是pg_stat_activity视图的底层函数，它返回一个行集合，其中包含有关每个后端进程所有可用的信息。有时只获得该信息的一个子集可能会更方便。在那些情况中，可以使用一组更老的针对每个后端的统计访问函数，这些显示在表 15 中。这些访问函数使用一个后端 ID 号，范围从 1 到当前活动后端数目。函数pg_stat_get_backend_idset提供了一种方便的方法为每个活动后端产生一行来调用这些函数。例如，要显示PID以及所有后端当前的查询：

SELECT pg_stat_get_backend_pid(s.backendid) AS pid,
       pg_stat_get_backend_activity(s.backendid) AS query
    FROM (SELECT pg_stat_get_backend_idset() AS backendid) AS s;

表 15. 针对每个后端的统计函数