pg_repack

1. 概述

pg_repack 是 PostgreSQL 的一个扩展，用于在线重整表和索引、消除存储膨胀。它能达到与 VACUUM FULL 类似的效果，回收空间，但几乎不阻塞业务读写。

IvorySQL 的 PG 模式和 Oracle 兼容模式都已经适配 pg_repack。

项目地址：https://github.com/reorg/pg_repack

官方文档：https://reorg.github.io/pg_repack/

开源协议：BSD-3-Clause License

2. 原理

VACUUM FULL 因没有"重写期间的并发变更捕获机制"，重写整表时全程持有 ACCESS EXCLUSIVE 锁，期间表不可读写，锁时长随表增大。pg_repack 通过"影子表 + 触发器 + 文件节点交换"把强锁压缩到首尾两个瞬间，从而支持在线重整。

2.1. 变更捕获与数据拷贝

  • 先在原表上安装行级触发器，把此后发生的 INSERT/UPDATE/DELETE 记入日志表（repack.log_<oid>）——这一步需短暂的 ACCESS EXCLUSIVE 锁以原子地装上触发器，装好即释放;

  • 创建与原表结构相同的影子表（repack.table_<oid>），在一致性 MVCC 快照下把原表数据批量拷入;此阶段只持 SHARE UPDATE EXCLUSIVE，原表照常读写;

  • 在影子表上重建索引，并回放日志，使影子表追平原表最新状态。

2.2. 交换与清理

  • 取得短暂的 ACCESS EXCLUSIVE 锁，回放剩余日志后，在系统目录层面交换原表与影子表的物理文件节点（relfilenode），表的 OID 保持不变——交换是瞬时的;

  • 删除触发器、日志表，并删除影子表（此时它已指向旧堆，删除即回收旧物理文件）;最后对表执行 ANALYZE。

使用前提：目标表必须有主键或非空唯一键；操作过程中约需要两倍表大小的临时磁盘空间。

3. 安装启用

环境中已经安装了 IvorySQL5 及以上版本。pg_repack 由两部分组成：服务端扩展（pg_repack.so 与 SQL 脚本）和客户端命令行工具 pg_repack。

假设当前已安装 IvorySQL5，并且 pg_config 工具可用。

3.1. 源码安装

拉取 pg_repack 源码：

git clone --branch ver_1.5.3 https://github.com/reorg/pg_repack.git

执行编译和安装：

cd pg_repack
make
make install

3.2. 创建扩展

[ivorysql@localhost ivorysql]$ psql
psql (18.0)
Type "help" for help.

ivorysql=# CREATE EXTENSION pg_repack;
CREATE EXTENSION

CREATE EXTENSION pg_repack 需要超级用户执行；客户端工具 pg_repack 默认也要求以超级用户身份连接运行。

4. 使用流程

pg_repack 通过命令行客户端驱动，连接参数与 psql 一致（-h 主机、-p 端口、-U 用户、-d 数据库，或使用 PGHOST / PGPORT / PGUSER 环境变量）。

4.1. 重整整个数据库中所有符合条件的表

pg_repack -d ivorysql

4.2. 重整指定表

推荐使用 schema.table 形式：

pg_repack -d ivorysql -t public.big_table

4.3. 仅重建索引

pg_repack -d ivorysql -t big_table --only-indexes    # 重建该表的全部索引
pg_repack -d ivorysql -i public.big_table_idx        # 重建单个索引

4.4. 预演模式

只显示将要执行的动作，不实际重整：

pg_repack -d ivorysql -t big_table --dry-run