使用pg_prewarm缓存PostgreSQL数据库表

pg_prewarm

pg_prewarm 直接利用系统缓存的代码,对操作系统发出异步prefetch请求，在应用中，尤其在OLAP的情况下，对于大表的分析等等是非常耗费查询的时间的，而即使我们使用select table的方式，这张表也并不可能将所有的数据都装载到内存中，而pg_prewarm的功能就是完成一个张表全部进入到内存中的功能。

按照官方文档 PostgreSQL 13的说明，预热有两种方式，一种是手动调用pg_prewarm函数，用于将当前所需的数据装入内存。另一个选择是自动执行，要要设置shared_preload_libraries参数。设置完毕后，系统将自动运行一个后台工作进程，它定期将shared_buffer中的内容写入到文件 autoprewarm. blocks中，以便在重新启动数据库后，快速加载该文件内部的数据块，实现预热功能。

安装与使用方式

create extension pg_prewarm;
-- t1为表名
SELECT pg_prewarm('t1');

参数

函数体为

CREATE FUNCTION pg_prewarm(regclass,
mode text default buffer,
fork text default main,
first_block int8 default null,
last_block int8 default null)
RETURNS int8
AS MODULE_PATHNAME, pg_prewarm
LANGUAGE C

• regclass：要做prewarm的表名
• mode：prewarm模式。prefetch表示异步预取到os cache；read表示同步预取；buffer表示同步读入PG的shared buffer
• fork：relation fork的类型。一般用main，其他类型有visibilitymap和fsm
• first_block & last_block：开始和结束块号。表的first_block=0，last_block可通过pg_class的relpages字段获得
• RETURNS int8：函数返回pg_prewarm处理的block数目（整型）

因为对于大小超过shared_buffer/4的表进行全表扫描时，pg一般不会使用全部的shared_buffer，而是只使用很少一部分的shared_buffer。所以，将大表加载到缓存中不能用一个查询来直接实现的，而pg_prewarm正好可以满足这个需求。

性能测试

在一个3363786记录数的业务表中，添加缓存之前的

explain (analyze,buffers) select *  from t1;

添加缓存后

create extension pg_prewarm
SELECT pg_prewarm('t1');
explain (analyze,buffers) select *  from t1;

对比上面2图，可以看出，时间大幅度下降.