1.3 堆表文件的内部布局

1. 堆元组（heap tuples） —— 堆元组就是数据记录本身。它们从页面底部开始依序堆叠。 5.2 元组结构 与 第九章 预写式日志——WAL 会描述元组的内部结构，这一知识对于理解PostgreSQL并发控制与WAL机制是必须的。
2. 行指针（line pointer） —— 每个行指针占4个字节，保存着指向堆元组的指针。它们也被称为项目指针（item pointer） 。行指针简单地组织为一个数组，扮演了元组索引的角色。每个索引项从1开始依次编号，称为偏移号（offset number） 。当向页面中添加新元组时，一个相应的新行指针也会被放入数组中，并指向新添加的元组。
3. 首部数据（header data） —— 页面的起始位置分配了由结构PageHeaderData定义的首部数据。它的大小为24个字节，包含关于页面的元数据。该结构的主要成员变量为：
   • pd_lsn —— 本页面最近一次变更所写入XLOG记录对应的LSN。它是一个8字节无符号整数，与WAL机制相关， 第九章 预写式日志——WAL 将详细展开。
   • pd_checksum —— 本页面的校验和值。（注意只有在9.3或更高版本才有此变量，早期版中该字段用于存储页面的时间线标识）
   • pd_lower，pd_upper —— pd_lower指向行指针的末尾，pd_upper指向最新堆元组的起始位置。
   • pd_special —— 在索引页中会用到该字段。在堆表页中它指向页尾。（在索引页中它指向特殊空间的起始位置，特殊空间是仅由索引使用的特殊数据区域，包含特定的数据，具体内容依索引的类型而定，如B树，Gist，Gin等。

   /* @src/include/storage/bufpage.h */
   /*
    * 磁盘页面布局
    *
    * 对任何页面都适用的通用空间管理信息
    *
    *        pd_lsn        - 本页面最近变更对应xlog记录的标识。
    *        pd_checksum - 页面校验和
    *        pd_flags    - 标记位
    *        pd_lower    - 空闲空间开始位置
    *        pd_upper    - 空闲空间结束位置
    *        pd_special    - 特殊空间开始位置
    *        pd_pagesize_version - 页面的大小，以及页面布局的版本号
    *        pd_prune_xid - 本页面中可以修剪的最老的元组中的XID.
    *
    * 缓冲管理器使用LSN来强制实施WAL的基本规则："WAL需先于数据写入"。直到xlog刷盘位置超过
    * 本页面的LSN之前，不允许将缓冲区的脏页刷入磁盘。
    *
    * pd_checksum 存储着页面的校验和，如果本页面配置了校验。0是一个合法的校验和值。如果页面
    * 没有使用校验和，我们就不会设置这个字段的值；通常这意味着该字段值为0，但如果数据库是从早于
    * 9.3版本从 pg_upgrade升级而来，也可能会出现非零的值。因为那时候这块地方用于存储页面最后
    * 更新时的时间线标识。 注意，并没有标识告诉你页面的标识符到底是有效还是无效的，也没有与之关
    * 联的标记为。这是特意设计成这样的，从而避免了需要依赖页面的具体内容来决定是否校验页面本身。
    *
    * pd_prune_xid是一个提示字段，用于帮助确认剪枝是否有用。目前对于索引页没用。
    *
    * 页面版本编号与页面尺寸被打包成了单个uint16字段，这是有历史原因的：在PostgreSQL7.3之前
    * 并没有页面版本编号这个概念，这样做能让我们假装7.3之前的版本的页面版本编号为0。我们约束页面
    * 的尺寸必须为256的倍数，留下低8位用于页面版本编号。
    *
    * 最小的可行页面大小可能是64字节，能放下页的首部，空闲空间，以及一个最小的元组。当然在实践中
    * 肯定要大得多(默认为8192字节)，所以页面大小必需是256的倍数并不是一个重要限制。而在另一端，
    * 我们最大只能支持32KB的页面，因为 lp_off/lp_len字段都是15bit。
    */
   typedef struct PageHeaderData
   {
       PageXLogRecPtr     pd_lsn;            /* 最近应用至本页面XLog记录的LSN */
       uint16            pd_checksum;    /* 校验和 */
       uint16              pd_flags;        /* 标记位，详情见下 */
       LocationIndex     pd_lower;        /* 空闲空间起始位置 */
       LocationIndex     pd_upper;        /* 空闲空间终止位置 */
       LocationIndex     pd_special;        /* 特殊用途空间的开始位置 */
       uint16              pd_pagesize_version;
       TransactionId     pd_prune_xid;     /* 最老的可修剪XID, 如果没有设置为0 */
       ItemIdData        pd_linp[FLEXIBLE_ARRAY_MEMBER]; /* 行指针的数组 */
   } PageHeaderData;
   /* 缓冲区页中的项目指针(item pointer)，也被称为行指针(line pointer)。
    *
    * 在某些情况下，项目指针处于 “使用中”的状态，但在本页中没有任何相关联的存储区域。
    * 按照惯例，lp_len == 0 表示该行指针没有关联存储。独立于其lp_flags的状态. 
    */
   typedef struct ItemIdData
   {
       unsigned    lp_off:15,        /* 元组偏移量 (相对页面起始处) */
                   lp_flags:2,        /* 行指针的状态，见下 */
                   lp_len:15;        /* 元组的长度，以字节计 */
   } ItemIdData;
   /* lp_flags有下列可能的状态，LP_UNUSED的行指针可以立即重用，而其他状态的不行。 */
   #define LP_UNUSED        0        /* unused (lp_len必需始终为0) */
   #define LP_NORMAL        1        /* used (lp_len必需始终>0) */
   #define LP_REDIRECT        2        /* HOT 重定向 (lp_len必需为0) */
   #define LP_DEAD            3        /* 死元组，有没有对应的存储尚未可知 */
   

结构体PageHeaderData定义于src/include/storage/bufpage.h中。