Зачем нужна команда VACUUM в PostgreSQL и как она связана с MVCC?

Ответ

Команда VACUUM в PostgreSQL — это ключевой инструмент для обслуживания базы данных, работа которой тесно связана с её архитектурой MVCC (Multi-Version Concurrency Control).

В PostgreSQL при UPDATE или DELETE старые версии строк (называемые "мертвыми кортежами" или dead tuples) не удаляются физически сразу. Вместо этого они помечаются как невидимые для будущих транзакций. Это и есть суть MVCC, позволяющая разным транзакциям видеть разные "снимки" данных без блокировок на чтение.

Со временем эти мертвые кортежи накапливаются, что приводит к "раздуванию" таблиц и снижению производительности. VACUUM решает эту проблему.

Основные задачи VACUUM:


  1. Освобождение места: VACUUM находит мертвые кортежи и помечает занимаемое ими пространство как доступное для повторного использования новыми строками внутри той же таблицы. Важно: обычный VACUUM не возвращает место операционной системе.



  2. Обновление статистики: VACUUM (особенно в паре с ANALYZE) собирает статистику о распределении данных в таблицах. Эта информация используется планировщиком запросов для построения наиболее эффективных планов выполнения.



  3. Предотвращение "обертывания" ID транзакций (Transaction ID Wraparound): Это критически важная фоновая задача. VACUUM помечает старые транзакции как "замороженные", чтобы счетчик ID транзакций мог безопасно использоваться повторно, предотвращая остановку базы данных.


Виды VACUUM:

  • VACUUM: Стандартная, неблокирующая операция. Может выполняться параллельно с чтением и записью в таблицу.
  • VACUUM FULL: Полностью переписывает таблицу в новый файл без мертвых кортежей, возвращая место операционной системе. Эта операция требует эксклюзивной блокировки и может быть очень долгой и ресурсоемкой.
  • VACUUM ANALYZE: Выполняет VACUUM и ANALYZE за один проход.

В большинстве случаев ручной запуск не требуется, так как по умолчанию включен Autovacuum — фоновый процесс, который автоматически выполняет VACUUM и ANALYZE при достижении определенных порогов изменений в таблицах.