面试题：PostgreSQL逻辑复制与物理复制性能对比之基础差异

Question

简要阐述PostgreSQL逻辑复制与物理复制在实现机制上的主要区别，并说明这些区别如何影响它们的性能表现。

Answer 1

实现机制区别

1. 逻辑复制：
   • 基于数据库的逻辑日志（如 WAL 日志中的逻辑记录）进行复制。它解析 WAL 日志中的逻辑更改信息，例如 INSERT、UPDATE、DELETE 等 SQL 语句相关的信息。
   • 以逻辑对象（如表、行等）为单位进行复制。可以选择只复制特定的表或部分数据，具有较高的灵活性。
2. 物理复制：
   • 基于数据库物理层面的 WAL 日志记录进行复制。直接复制 WAL 日志的物理块，并不关心日志内容所代表的具体逻辑操作。
   • 以 WAL 日志的物理块为单位进行传输和应用，复制的是整个数据库的物理状态，包括所有的数据文件、控制文件等相关物理信息。

对性能表现的影响

1. 逻辑复制：
   • 优点：由于可以选择性地复制特定表或部分数据，在只需要复制少量数据或特定业务数据时，网络传输量相对较小，对网络带宽要求较低。同时，逻辑复制的应用层可以进行一些自定义处理，比如数据过滤、转换等，在复杂业务场景下有较好的适应性，不会对源库性能造成过大影响。
   • 缺点：解析逻辑日志以及进行逻辑操作应用的过程相对复杂，需要消耗更多的 CPU 资源。而且在处理大量数据时，由于逻辑操作的解析和应用，可能会产生较大的延迟。
2. 物理复制：
   • 优点：直接复制物理日志块，不需要复杂的解析过程，复制速度快，能快速将源库的物理状态同步到备库，适用于对数据一致性和实时性要求极高的场景，在高并发写入场景下，性能优势明显，因为不需要额外的逻辑解析开销。
   • 缺点：由于是整体物理状态的复制，无法选择部分数据进行复制，对网络带宽要求较高，因为需要传输整个 WAL 日志的物理块。并且在应用 WAL 日志时，不能对数据进行过滤或转换等自定义处理，灵活性较差。