KEEL · 龙骨 · A CURRICULUM FOR THE AI ERA

PostgreSQL 工程课 · 课程导读 — keel 龙骨

PostgreSQL 工程课：MVCC、膨胀与复制的参考信息：PostgreSQL 工程课 · 课程导读

你现在的起点

会写 SQL，会建索引，知道 EXPLAIN 大概怎么看；
听说过 MVCC、WAL、VACUUM 这些词，但说不清它们之间怎么连起来；
遇到过「表越用越大」「加了索引还是慢」「备库读不到刚写的表」这类问题，靠搜索和猜测解决。

如果你符合上面三条，这门课就是为你写的。

这门课不讲 SQL 语法，也不讲「什么是事务」。它讲的是 PostgreSQL 这台存储引擎和运行时到底在干什么——因为上面那三个问题，答案都不在 SQL 里。

一条能走通的学习路径

一条 UPDATE 的全景（先看清 MVCC 的物理形态）
  → MVCC 与隔离级别（谁看得见谁，RC 和 RR 差在哪一行）
  → VACUUM 与表膨胀（死元组谁来清、清不动会怎样、回卷的边界）
  → WAL、检查点与崩溃恢复（每一次写入的重放保障）
  → 索引与执行计划（规划的算术、统计怎么左右选择）
  → 锁与并发冲突（行锁记在哪、死锁怎么被发现）
  → 复制、分区与选型（数据怎么到第二台机器、什么时候该分区）

七章共享一条主线：同一张 labpg 库里的表，状态和现象逐章演进。第 00 章那两个行版本，会在第 01 章被快照解释、在第 02 章被 VACUUM 清理、在第 03 章被 WAL 保护。不要跳着读，链路是连的。

章节地图

章	关键问题	你会亲手验证什么
00 一条 UPDATE 改了什么	更新为什么不是原地改，xmin/xmax/ctid 各是什么	用 `heap_page_items` 在页里数出两个行版本，读出 HOT 更新的位标志
01 MVCC 与隔离级别	快照怎么建、RC 与 RR 差在哪，并发更新为什么会报错	两个会话手工交错，跑出 `could not serialize access due to concurrent update` 全文
02 VACUUM 与表膨胀	死元组从哪来、autovacuum 何时来、`VACUUM FULL` 的代价	一万次更新后的三条真实尺寸数字，以及老快照挡住清理的现场
03 WAL、检查点与崩溃恢复	写入落盘顺序、checkpoint 在干什么、`synchronous_commit` 各档语义	用 `pg_waldump` 拆出一条 INSERT 的日志，在独立实例上做一次真实崩溃重启
04 索引与执行计划	代价怎么算、统计失真如何导致选错计划	100 万行表上顺序扫描与索引计划的对比，`Heap Fetches: 0` 的来历
05 锁与并发冲突	行锁的实际粒度、阻塞链怎么查、死锁检测做了什么	制造一次真死锁并抄下全文，用 `pg_blocking_pids` 画出阻塞链
06 复制、分区与选型	物理/逻辑复制的分野、复制槽的风险、分区何时有用	搭一台备库制造并观察滞后，解码一次逻辑变更，跑出 200 分区的裁剪计划

学完这门课你能做什么

拿到一张「只涨不缩」的表，能判断是 HOT 没命中、老快照挡清理、还是 autovacuum 阈值没到，并给出对应的动作；
拿到一份「备库延迟」告警，能区分是网络问题（sent_lsn 停）还是回放跟不上（replay_lsn 停），知道该动哪一端；
拿到一条「有索引却走全表扫描」的 SQL，能看出是估计行数错了还是条件没吃到索引，并说出下一步查什么；
判断 pgvector 能不能顶住你的向量检索需求，而不是拍脑袋选型。

和《数据库与缓存调优》的分工

数据库与缓存调优那门课讲的是通用方法论：慢查询怎么定位、执行计划怎么读、连接池容量怎么算、缓存怎么设计。它的示例以 MySQL / InnoDB 为主，站在「应用侧怎么把库用对」的角度。

这门课站在存储引擎与运行时的角度：页里怎么存版本、日志怎么写、锁记在哪、副本怎么追。两边解决的不是同一类问题——

「这条 SQL 为什么慢、加什么索引」→ 去数据库与缓存调优 01 章；
「并发写在什么情况下会出错、死锁日志怎么读、热点行怎么拆」→ 去数据库与缓存调优 02 章；
「为什么表会膨胀、VACUUM 之后为什么文件没小、崩溃后数据为什么还在、备库为什么读不到刚写的表」→ 留在本课。

两门课的结论不冲突，但同一个现象的解释在两边不一样（比如「不可重复读」和「幻读」的成因，InnoDB 靠间隙锁，PostgreSQL 靠事务级快照）。混用两边的结论是最容易犯的错，本课第 01 章专门纠正过这一点。

前置要求

会基本的 SQL 与 psql，知道 EXPLAIN 是什么；
建议先读数据库与缓存调优 02 章 · 事务、隔离级别与锁等待，建立「隔离级别—锁—死锁」的通用概念；本课第 01、05 章会把它落到 PostgreSQL 的实现上；
能读英文报错信息。本课所有报错都贴原文，不做翻译，因为真实排查时你面对的也是原文。

进入 keel 阅读