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前言
tuple结构
tupleheader介绍
tuple组装
结尾

前言

本文是基于postgresql 14的代码进行分析解读，演示是在centos8系统上进行。

1、tuple结构

  +---------------------+---------------+----------------+| HeapTupleHeaderData |  nulls bitmap | padding        |+------------+--------+---------------+----------------+| object ID  |  value1 value2 value3 ...               |+------------+-----------------------------------------+

数据表里看到的每一行数据，在page中是以tuple的形式存储，tuple的结构有：

(1) HeapTupleHeaderData

(2)nulls bitmap ；这是个可选项，当t_infomask有HEAP_HASNULL标志的话，这个数组就会有值；

(3) padding ; 前面null bitmap的长度不确定，为了后面数据能对齐，这里对HeapTupleHeaderData+nulls bitmap 字节对齐，这里会有留空。

(4) OID值，这是个可选项，当t_infomask有HEAP_HASOID_OLD时，会有此值；

(5)用户数据；也就是各列的数据；

2、tupleheader介绍

struct HeapTupleHeaderData

{

union

{

HeapTupleFields t_heap;

DatumTupleFields t_datum;

} t_choice;

ItemPointerData t_ctid; /* current TID of this or newer tuple (or a

* speculative insertion token) */

/* Fields below here must match MinimalTupleData! */

#define FIELDNO_HEAPTUPLEHEADERDATA_INFOMASK2 2

uint16 t_infomask2; /* number of attributes + various flags */

#define FIELDNO_HEAPTUPLEHEADERDATA_INFOMASK 3

uint16 t_infomask; /* various flag bits, see below */

#define FIELDNO_HEAPTUPLEHEADERDATA_HOFF 4

uint8 t_hoff; /* sizeof header incl. bitmap, padding */

/* ^ - 23 bytes - ^ */

#define FIELDNO_HEAPTUPLEHEADERDATA_BITS 5

bits8 t_bits[FLEXIBLE_ARRAY_MEMBER]; /* bitmap of NULLs */

/* MORE DATA FOLLOWS AT END OF STRUCT */

};

字段说明

（1） t_choice

由HeapTupleFields 结构和 DatumTupleFields 结构组成的联合体，分别在tuple构建和tuple在page中两种情况下选择使用，又不能同时存在。

t_datum

当一个tuple在内存中构建时，需要填充这个结构体。这时候还不需要可见性判断和并发控制的信息。

结构说明：

typedef struct DatumTupleFields

{

int32 datum_len_; /* varlena header (do not touch directly!) */

int32 datum_typmod; /* -1, or identifier of a record type */

Oid datum_typeid; /* composite type OID, or RECORDOID */

* datum_typeid cannot be a domain over composite, only plain composite,

* even if the datum is meant as a value of a domain-over-composite type.

* This is in line with the general principle that CoerceToDomain does not

* change the physical representation of the base type value.

* Note: field ordering is chosen with thought that Oid might someday

* widen to 64 bits.

} DatumTupleFields;

t_heap

当把tuple加入到表的page中时，就必须填充这个结构体。将DatumTupleFields直接强转成HeapTupleFields结构来使用。

结构说明：

typedef struct HeapTupleFields

{

TransactionId t_xmin; /* inserting xact ID */

TransactionId t_xmax; /* deleting or locking xact ID */

union

{

CommandId t_cid; /* inserting or deleting command ID, or both */

TransactionId t_xvac; /* old-style VACUUM FULL xact ID */

} t_field3;

} HeapTupleFields;

3、tuple组装

在insert/update时都会组装一个新的tuple，然后找到一个剩余空间足够的page，加到里面。当然寻找空间足够的page有一定策略，这个后面再讲。

新建一个tuple

HeapTuple

heap_form_tuple(TupleDesc tupleDescriptor,

Datum *values,

bool *isnull);

在这个接口中计算tuple的len,包括tupleheader+各属性列的值的大小，

另外len还需要包括HeapTupleData结构体的大小，该结构体记录了行指针数据和tuple的数据，以及他们的总长度；

typedef struct HeapTupleData

{

uint32 t_len; /* length of *t_data */

ItemPointerData t_self; /* SelfItemPointer */

Oid t_tableOid; /* table the tuple came from */

#define FIELDNO_HEAPTUPLEDATA_DATA 3

HeapTupleHeader t_data; /* -> tuple header and data */

} HeapTupleData;

然后t_data的 t_choice.t_datum会被赋值，长度取值为tuple长度向左移2位；

tuple操作

给 tupleheader中t_choice.t_datum赋值操作

HeapTupleHeaderSetDatumLength(td, len);

HeapTupleHeaderSetTypeId(td, tupleDescriptor->tdtypeid);

HeapTupleHeaderSetTypMod(td, tupleDescriptor->tdtypmod);

属性列个数限制

#define MaxTupleAttributeNumber 1664 /* 8 * 208 */

在内存中构建tuple时会判断是否超过这个上限

#define MaxHeapAttributeNumber 1600 /* 8 * 200 */

这里最大1600个列，当列的字段长时会小于这个数字；这个数字是留有一定余量。

结尾

作者邮箱：study@senllang.onaliyun.com
如有错误或者疏漏欢迎指出，互相学习。

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1、tuple结构

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