73.7. Кортежи только в куче (Heap-Only Tuples, HOT)

Для обеспечения высокой степени параллельности PostgreSQL сохраняет строки, реализуя многоверсионное управление конкурентным доступом (MVCC). Однако механизм MVCC работает не очень эффективно, когда происходит изменение данных. В частности, при изменении строк в таблицы должны добавляться их новые версии. Кроме того, для каждой изменённой строки в индексы должны добавляться новые элементы, а удаление старых версий строк и элементов индекса может повлечь дополнительные издержки.

Для снижения издержек, связанных с изменениями данных, в PostgreSQL реализована оптимизация, называемая «кортежи только в куче» (HOT). Её применение возможно в следующих условиях:

  • При изменении не затрагиваются столбцы, задействованные в индексах таблицы (в том числе, в индексах по выражениям и частичных индексах).

  • На странице, содержащей старую версию строки, достаточно свободного места для новой.

При выполнении этих условий оптимизация HOT даёт два преимущества:

  • Для представления изменённых строк не нужны новые элементы индекса.

  • Старые версии изменённых строк могут быть полностью удалены в ходе обычной работы, даже во время SELECT, для этого не нужно периодически выполнять операции очистки. (Это возможно, поскольку индексы не ссылаются на идентификаторы элементов страниц.)

Таким образом, изменение кортежей только в куче может выполняться, только если не изменяются столбцы, задействованные в индексах. Чтобы на страницах было достаточно места для HOT-кортежей, можно уменьшить фактор заполнения таблицы. Даже если это не делать, механизм HOT всё равно будет работать, поскольку новые строки будут естественным образом переноситься на новые страницы и существующие страницы, где достаточно свободного места для новых версий строк. За изменениями в режиме HOT и в обычном режиме позволяет наблюдать системное представление pg_stat_all_tables.

73.7. Heap-Only Tuples (HOT)

To allow for high concurrency, PostgreSQL uses multiversion concurrency control (MVCC) to store rows. However, MVCC has some downsides for update queries. Specifically, updates require new versions of rows to be added to tables. This can also require new index entries for each updated row, and removal of old versions of rows and their index entries can be expensive.

To help reduce the overhead of updates, PostgreSQL has an optimization called heap-only tuples (HOT). This optimization is possible when:

  • The update does not modify any columns referenced by the table's indexes, including expression and partial indexes.

  • There is sufficient free space on the page containing the old row for the updated row.

In such cases, heap-only tuples provide two optimizations:

  • New index entries are not needed to represent updated rows.

  • Old versions of updated rows can be completely removed during normal operation, including SELECTs, instead of requiring periodic vacuum operations. (This is possible because indexes do not reference their page item identifiers.)

In summary, heap-only tuple updates can only be created if columns used by indexes are not updated. You can increase the likelihood of sufficient page space for HOT updates by decreasing a table's fillfactor. If you don't, HOT updates will still happen because new rows will naturally migrate to new pages and existing pages with sufficient free space for new row versions. The system view pg_stat_all_tables allows monitoring of the occurrence of HOT and non-HOT updates.

FAQ