面试题：PostgreSQL日志写入策略之WAL日志简述

Question

请简述PostgreSQL中WAL（Write - Ahead Log）日志的写入策略，以及它对数据库崩溃恢复的作用。

Answer 1

WAL日志写入策略

1. 循环写：PostgreSQL的WAL日志采用循环写的方式，当一个WAL段文件写满后，会切换到下一个WAL段文件继续写入。WAL段文件大小固定，默认是16MB 。
2. 检查点机制：定期执行检查点操作，在检查点时，会将共享缓冲区中所有已修改的页面刷新到磁盘，同时在WAL日志中记录检查点信息。检查点会截断不再需要的WAL日志，使得崩溃恢复时只需从最近的检查点之后的WAL日志开始重放。
3. 即时写入：对于一些关键操作，如事务提交等，相关的WAL记录会即时写入磁盘，确保数据的持久性。而普通的WAL记录会根据配置参数（如checkpoint_timeout、checkpoint_segments等），以一种优化的方式批量写入磁盘，平衡性能与数据安全。

WAL对数据库崩溃恢复的作用

1. 崩溃恢复原理：当PostgreSQL数据库发生崩溃后重新启动时，会利用WAL日志进行崩溃恢复。数据库会从最近的检查点位置开始，重放检查点之后的所有WAL日志记录。这些日志记录包含了自检查点以来数据库发生的所有数据修改操作。
2. 数据一致性保证：通过重放WAL日志，数据库能够重建崩溃前的状态，确保已提交事务对数据的修改都被应用，未提交事务对数据的修改都被回滚，从而保证数据的一致性和完整性。即使在崩溃时部分数据可能还在内存中未写入磁盘，通过WAL日志也能恢复到崩溃前的正确状态。