TOAST

TOAST 是“The Oversized-Attribute Storage Technique”的縮寫，主要用於儲存一個大欄位的值。

特點

PostgreSQL採用固定頁面大小(通常是8Kb,不象oracle在執行期間有多種選擇)，元組不能跨越多個頁面，無法實現“大欄位值“的直接儲存。TOAST 提供瞭解決方法，允許大的欄位值被壓縮或分裂為多個物理行。

postgresql 只為部分資料型別支提供 TOAST 支援，資料型別必須是變長（varlena）的型別。前 32 位儲存著以位元組記的數值總長度(包括長度本身)。

• 長度字的高 2 bit 位是標誌位，用於標識壓縮與行外儲存

• 一個表示該數值採用行外儲存，此時只是儲存著一個指標，該指標指向其他的地方。另外30個位表示資料的實際尺寸。

• 一個表示該數值被壓縮，使用前必須先解壓縮；

• 後面 30 bit 是長度值：因此“大欄位“的邏輯長度被限制在了1GB(2^30-1)位元組內。

行外儲存

如果一個表中有任何一個欄位是可以 TOAST 的，那麼 PostgreSQL 會自動為該表建一個相關聯的 TOAST 表，其 OID 儲存在表 pg_class.reltoastrelid 記錄裡，行外的內容儲存在 TOAST 表裡

行外資料被分裂成（如果壓縮過，以壓縮後為參考）最多TOAST_MAX_CHUNK_SIZE（這個數值略小於BLCKSZ/4，或者預設 2K位元組）位元組的塊，每個塊都作為獨立的行在 TOAST 表裡為所屬表儲存。每個 TOAST 表都有欄位 chunk_id，chunk_seq 和 chunk_data。在 chunk_id 和 chunk_seq 上有一個唯一索引，提供對數值的快速檢索。

只有表中儲存超過 BLCKSZ/4 位元組（通常是2Kb）的行才會觸發，對欄位進行壓縮和行外儲存，直到小於BLCKSZ/4位元組，或者無法得到更好的結果的時候才停止。UPDATE操作過程中，未改變的欄位的數值通常原樣儲存；因此UPDATE行外儲存的記錄時，如果行外資料值沒有變化，將不會帶來 TOAST 開銷存在。

TOAST 程式碼識別四種不同的儲存可TOAST欄位的策略：

• PLAIN避免壓縮或者行外儲存。只對那些非TOAST資料型別才有效。

• EXTENDED允許壓縮和行外儲存。大多數TOAST資料型別的預設值。首先進行壓縮，如果行仍然太大，則進行行外儲存。

• EXTERNAL允許行外儲存，不許壓縮。使用 EXTERNAL將令那些在 text 和 bytea 欄位上的子字串操作更快（代價是增加了儲存空間），因此這些操作是經過最佳化的：如果行外資料沒有壓縮，那麼它們只抓取需要的部分。

• MAIN允許壓縮，不允許行外儲存。當資料值壓縮過後仍然太大將會採用行外儲存。每個可以 TOAST 的資料型別都為該資料型別的欄位宣告一個預設策略，但是特定表的欄位的儲存策略可以用ALTER TABLE SET STORAGE修改。

優點

相對直接的儲存方式來說，資料經過 TOAST 方式後，單個或者連續資料塊中能夠儲存更多的資料值，對於訪問非“大欄位”時，能夠大量減少掃描塊數或者物理IO 次數；

對於極少訪問的含“大欄位”記錄，經過手動修改儲存屬性，採用 TOAST 方式，即便值小於 2K 的情況下同樣能夠帶來很好的效果。

針對系統資料訪問特定，靈活的採用 TOAST 儲存策略總能夠為系統帶來效能的提升。

填充因子

fillfactor 為表的填充因子，toast.fillfactor 是這個表中 TOAST 表的填充因子。填充因子是一個從 10 到 100 的整數，表示在插入資料時，在一個資料塊中填充百分之多少的空間後就不再填充了，另一部分空間預留了更新時使用。

HOT

HOT 是 “Heap-Only Tuple” 的縮寫。

pg 在 8.3 中，加入了 hot 技術。使用 hot 技術後，若所有索引屬性都沒有被修改(索引鍵是否修改是在執行時逐行判斷的，因此如果一條update修改了某屬性，但前後值相同則認為沒有修改)，且新版本與原來版本存在一個頁面上則不會產生新的索引記錄，因此這些記錄被稱為 hot(heap only tuple)。

hot 會被打上 heap_only_tuple 標誌，而 hot的上一個版本會被打上heap_hot_updated 標誌，然後順著版本鏈向後找，直到遇到 hot 為止。限制 heap_only_tuple 版本與 hot 在同一頁面的目的是為了透過版本鏈向後找時不產生額外的 io 操作從而影響效能。因此，hot 技術消除了擁有完全相同鍵值的索引記錄，減少了索引的大小。