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postgresql慢查询排查和复现

一. 介绍一张表：pg_stat_activity

pg_stat_activity 是 PostgreSQL 中一个非常有用的系统视图，提供了有关当前数据库连接和活动查询的信息。通过查询这个视图，你可以获取有关正在执行的查询、连接的用户、进程 ID 等信息。以下是 pg_stat_activity 视图中的一些关键列：

1. datid: 数据库标识符，表示正在连接的数据库的唯一标识符。
2. datname: 数据库名称。
3. pid: 进程 ID，表示数据库连接的唯一标识符。
4. usesysid: 连接用户的系统标识符。
5. usename: 连接用户名。
6. application_name: 连接的应用程序名称（如果应用程序设置了名称）。
7. client_addr: 客户端的 IP 地址。
8. client_hostname: 客户端的主机名。
9. client_port: 客户端连接使用的端口。
10. backend_start: 连接开始时的时间戳。
11. xact_start: 事务开始时的时间戳。
12. query_start: 查询开始执行的时间戳。
13. state: 连接状态（例如，idle、active、idle in transaction 等）。
    • active: 表示当前连接正在执行查询或事务。
    • idle: 表示当前连接处于空闲状态，没有正在执行的查询或事务。
    • idle in transaction: 表示当前连接处于事务中，但没有正在执行的查询。可能是事务开始后一段时间没有活动。
    • idle in transaction (aborted): 表示当前连接处于事务中，但由于某种原因事务已被中止。
    • fastpath function call: 表示当前连接正在执行一个快速路径函数调用。
    • disabled: 表示当前连接的活动状态已被禁用。
14. query: 当前正在执行的查询文本。
15. waiting: 是否在等待锁。

用 pg_stat_activity 视图，可以监视当前数据库连接的活动状态，了解哪些查询正在执行及运行时间等信息。

二. 复现慢查询

在查询中引入延迟，pg_sleep() 是 PostgreSQL 中的一个函数，用于在查询中引入延迟。这个函数会使查询进程休眠指定的秒数。如果不提供参数，默认为 0 秒。切记不要再生产环境使用.

SELECT pg_sleep(100); -- 这将使查询休眠100秒钟

三. 排查慢查询语句

总的来说，这个查询可以识别数据库中运行时间较长的查询（下面是排查超过30秒的sql，可根据实际需要修改）。

SELECT pid, datname, usename, query, extract(epoch from (now() - query_start)) as total_time, count(1) AS slowsql_count FROM pg_stat_activity where state not in('idle') and query !='' and extract(epoch from (now() - query_start)) > 30  GROUP BY pid, datname, usename, query, total_time;

1. SELECT pid, datname, usename, query, extract(epoch from (now() - query_start)) as total_time, count(1) AS slowsql_count
   • pid: 进程ID，表示数据库连接的唯一标识符。
   • datname: 数据库名称。
   • usename: 执行查询的用户名称。
   • query: 正在执行的查询文本。
   • extract(epoch from (now() - query_start)) as total_time: 通过计算当前时间与查询开始时间的差值，获取查询已运行的总时间（以秒为单位）。
   • count(1) AS slowsql_count: 用于计算相同查询的数量，即慢查询的数量。
2. FROM pg_stat_activity
   • 从 PostgreSQL 的 pg_stat_activity 视图中选择活跃的数据库连接信息。这个视图包含了关于当前数据库会话和查询的统计信息。
3. WHERE state NOT IN ('idle') AND query != '' AND extract(epoch from (now() - query_start)) > 10
   • state NOT IN ('idle'): 确保排除处于空闲状态的数据库连接，只选择活跃的连接。
   • query != '': 排除空查询，确保只选择正在执行的查询。
   • extract(epoch from (now() - query_start)) > 30: 选择运行时间超过30秒的查询。
4. GROUP BY pid, datname, usename, query, total_time
   • 对选择的结果进行分组，以便聚合相同查询的统计信息。

查询结果：成功定位到慢查询语句：SELECT pg_sleep(100);

四. 慢查询优化方案

1. 查询优化:
   • 通过使用 EXPLAIN 分析查询计划，了解 PostgreSQL 是如何执行查询的。优化查询计划可以提高查询性能。
   • 调整查询，避免不必要的全表扫描，确保正确使用索引。
2. 索引优化:
   • 确保表上的索引是合理的，并涵盖了查询中用于筛选和排序的列。
   • 避免过多的索引，因为它们可能会导致性能下降。
3. 统计信息更新:
   • 确保 PostgreSQL 统计信息是最新的。自动化统计信息更新可以通过 PostgreSQL 的自动统计信息收集器来完成。
4. 分区表:
   • 对大型表进行分区，可以提高查询性能，尤其是对那些经常使用范围查询的表。
5. 调整内存配置:
   • 调整 shared_buffers 和 effective_cache_size 参数，以确保数据库能够充分利用系统内存。
6. 定期维护:
   • 定期执行 VACUUM 和 ANALYZE 操作，以确保表的空间得到优化，同时更新统计信息。
7. 使用连接池:
   • 考虑使用连接池，例如 PgBouncer，以减轻数据库服务器的负载。
8. 日志和监控:
   • 启用 PostgreSQL 的查询日志，并使用工具如 pgBadger 分析日志，以便及时发现慢查询。
   • 使用监控工具，如 pg_stat_statements 扩展，监视查询性能。
9. 升级 PostgreSQL 版本:
   • 考虑升级到最新的 PostgreSQL 版本，因为新版本通常包含性能改进和优化。
10. 使用扩展:
    • 考虑使用一些性能优化的扩展，例如 pg_repack 用于表重组，pg_partman 用于表分区等。

常包含性能改进和优化。
10. 使用扩展:
- 考虑使用一些性能优化的扩展，例如 pg_repack 用于表重组，pg_partman 用于表分区等。