合 PG和GP中的表和索引的填充因子fillfactor介绍

简介

在 PostgreSQL 中，fillfactor 是一个用于控制表和索引存储密度的参数。它决定了每页上数据的填充程度，通常以百分比表示。

fillfactor 的设置跟业务模型是息息相关的，如果数据类似日志那样是递增且完全没有更新的，那么表和索引的 fillfactor 设置成 100 无可厚非。

但是大部分业务表总是有更新的，表和索引 fillfactor 就不应该设置成 100，如果是频繁的 update，那么 fillfactor 应该设置得更低。

PG中默认的 fillfactor 如下：

• 表默认 fillfactor=100

• 索引默认 fillfactor=90

  B树使用默认填充因子90，但可以选择10到100之间的任何整数值。 如果表是静态的，则fillfactor 100最好最大程度地减小索引的物理大小， 但是对于大量更新的表，较小的fillfactor更好地最小化对页面拆分的需求。 其他索引方法以不同但大致相似的方式使用fillfactor；默认的填充因子因方法而异。

table（默认100）

一个表的填充因子是一个10-100质检的百分数。100（完全填满）是默认值。设置较小的填充因子，insert操作会把表页面只填满到指定的百分比，剩余的空间留给页面上行的更新。这就让update有机会把一行的已更新版本放到在与原始版本相同的页面上，这比把它放在一个不同的页面上效率更高。对于不经常更新的表来说，设置为100是最好的选择，如果更新频繁设置较小的值更合适。这个参数对toast表不生效。

index（fillfactor默认90）

索引的填充因子是一个百分数，它决定索引方法将尝试填充索引页面的充满程度。对于B-tree，在初始的索引构建过程中，叶子页面会被填充至该百分数，B-tree默认的填充因子是90，可以设置为10-100的任何整数值。如果表是静态的，那么填充因子100是最好的，这样索引占用空间最小。对于更新频繁的表，设置较小的值有利于最小化页面分裂。

优缺点

配置 fillfactor 的主要优缺点如下：

优点

1. 减少页拆分：通过将 fillfactor 设置为较低的值，可以减少由于插入和更新操作导致的页拆分。这在高更新频率的表上尤为重要，能够减少碎片化并提高性能。

2. 提高写入性能：较低的 fillfactor 值可以减少更新和插入操作时的行溢出，从而减少 I/O 操作，提高写入性能。

3. 优化查询性能：如果表的行经常被更新，使用较低的 fillfactor 可以减少行溢出，从而优化查询性能，特别是在需要高效扫描或读取的情况下。

缺点

1. 增加存储空间使用：设置较低的 fillfactor 值会导致每页存储的数据减少，从而增加总的存储需求。对于大数据量的表，这可能会显著增加存储成本。

2. 可能导致读取效率下降：如果 fillfactor 设置得过低，可能会导致更多的页读操作，因为每页的数据量减少了。这在读取大量数据时可能导致性能下降。

3. 需要更多的维护工作：表的维护工作（如 VACUUM 和 REINDEX）可能需要更多的时间和资源，因为更低的 fillfactor 值会导致更多的页和索引碎片。

在选择合适的 fillfactor 值时，需要权衡存储需求与性能需求。通常，较低的 fillfactor 值适用于写入和更新操作频繁的表，而较高的 fillfactor 值适用于读取操作较多的表。

相关SQL

如果 reloptions 中包含 fillfactor=N，则表示 fillfactor 被设置为 N，否则使用默认值（通常是 100）。

实验

为了设计一个实验来验证 fillfactor 配置对表膨胀的影响，可以通过以下步骤进行实验。实验的核心是通过设置不同的 fillfactor 来比较表在频繁更新操作后的膨胀情况（表膨胀是指由于更新或删除操作产生的无用空间的增加）。

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