![b445.png](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-5642295/a729f82ebe793635e3d4cab7336287ea.png)
PostgreSQL从开始就设计成可以扩展的。因此，加载到数据库的扩展可以像它们被打包在数据库里一样。PostgreSQL源代码的contrib/目录里面有大量这种扩展。该目录下的README文件包含PostgreSQL扩展的相应帮助信息。它们包含转换工具、全文索引、XML工具、额外的数据类型和索引方法等等。PostgreSQL也支持单独开发额外的扩展。

这里重点介绍一下数据预热扩展pg_prewarm。pg_prewarm扩展可以把关系数据预存入操作系统缓冲区或者PostgreSQL缓冲区，从而提高PostgreSQL数据库读取数据的效率。PostgreSQL数据库可以通过两种不同的方式进行数据预热，即：数据的手工预热和数据的自动预热。视频讲解如下：

!video[【赵渝强老师】PostgreSQL的数据预热扩展pg_prewarm](https://cloud.tencent.com/developer/video/85630)

# 一、 安装pg_prewarm扩展

在使用数据预热功能之前需要先按照pg_prewarm扩展，下面是具体的安装步骤。
（1）进入PostgreSQL源码目录下的contrib/pg_prewarm目录。

```powershell
cd postgresql-15.3/contrib/pg_prewarm/
```

（2）编译并安装pg_prewarm。

```powershell
make 
make install
```

（3）修改postgresql.conf参数文件中的shared_preload_libraries参数。

```powershell
shared_preload_libraries = 'file_fdw,postgres_fdw,pg_prewarm'
```

（4）重启PostgreSQL数据库服务器。

（5）创建pg_prewarm扩展。

```powershell
postgres=# create extension pg_prewarm;
```

（6）查看pg_prewarm扩展的详细信息。

```powershell
postgres=# \dx+ pg_prewarm 

# 输出的信息如下：
           Objects in extension "pg_prewarm"
                  Object description                   
-------------------------------------------------------
 function autoprewarm_dump_now()
 function autoprewarm_start_worker()
 function pg_prewarm(regclass,text,text,bigint,bigint)
(3 rows)

# 从这里的输出信息可以看出，pg_prewarm扩展自动创建了三个与数据预热相关的函数。
```


# 二、 数据的手工预热
数据的手工预热主要是通过函数pg_prewarm()完成，下面展示了该函数的申明。

```powershell
pg_prewarm(
 regclass, 
 mode text default 'buffer', 
 fork text default 'main',
 first_block int8 default null,
 last_block int8 default null) 
RETURNS int8

# 这里最重要的参数就是第一个参数regclass，它表示要进行预热的表名，函数的返回值是预热块的数量。
```

下面通过一个具体的示例来演示如何使用pg_prewarm()函数。
（1）创建一张表用于进行测试。

```powershell
postgres=# create table prewarmtable(pid int,pname varchar(20));
```

（2）往表中插入5000万条测试数据。

```powershell
postgres=# insert into prewarmtable select n,'name'||n from generate_series(1,50000000) n;
```

（3）执行一条简单的查询语句，并查看相应的执行计划。

```powershell
postgres=# explain (analyze,buffers,timing) select * from prewarmtable;

# 输出的信息如下：
                                  QUERY PLAN     
--------------------------------------------------------
 Seq Scan on prewarmtable  
 (cost=0.00..808940.56 rows=50010856 width=16) 
 (actual time=0.035..5339.230 rows=50000000 loops=1)
   Buffers: shared read=308832
 Planning:
   Buffers: shared hit=14 read=7
 Planning Time: 0.347 ms
 Execution Time: 8385.500 ms
(6 rows)

# 从输出的结果可以看出，此时从磁盘上读取了308832数据块。
```

（4）再次执行同样的查询语句，并查看相应的执行计划。

```powershell
postgres=# explain (analyze,buffers,timing) select * from prewarmtable;

# 输出的信息如下：
                                  QUERY PLAN     
--------------------------------------------------------
 Seq Scan on prewarmtable  
 (cost=0.00..808940.56 rows=50010856 width=16) 
 (actual time=0.035..5304.973 rows=50000000 loops=1)
   Buffers: shared hit=32 read=308800
 Planning Time: 0.030 ms
 Execution Time: 8351.421 ms
(4 rows)

# 从输出的结果可以看出，第二次读取数据时有32个数据块被执行了缓存。
```

（5）重启PostgreSQL数据库服务器，以达到清空缓存的目的。

（6）使用pg_prewarm()函数预热表prewarmtable的数据。

```powershell
postgres=# select pg_prewarm('prewarmtable');
 pg_prewarm 
------------
     308832
(1 row)
```

（7）再次执行同样的查询语句，并查看相应的执行计划。

```powershell
postgres=# explain (analyze,buffers,timing) select * from prewarmtable;

# 输出的信息如下：
                                  QUERY PLAN     
--------------------------------------------------------
 Seq Scan on prewarmtable  
 (cost=0.00..808940.56 rows=50010856 width=16) 
 (actual time=0.017..5470.853 rows=50000000 loops=1)
   Buffers: shared hit=16308 read=292524
 Planning:
   Buffers: shared hit=3 read=3
 Planning Time: 0.120 ms
 Execution Time: 8620.384 ms
(6 rows)

# 从输出的结果可以看出，由于使用了pg_prewarm()函数预热数据
# 此时读取数据时有16308个数据块被执行了缓存。
```


# 三、 数据的自动预热
当pg_prewarm扩展安装配置成功后，PostgreSQL数据库服务器会周期性地把共享内存中的内容记录在一个名为autoprewarm.blocks的文件中，并在数据库服务器重新启动时读取该文件以达到数据预热的目的。文件autoprewarm.blocks默认保存在$PGDATA目录下，如下所示。

```powershell
[postgres@mydb pgsql]$ pwd
/home/postgres/training/pgsql
[postgres@mydb pgsql]$ ll data/autoprewarm.blocks 
-rw------- 1 postgres postgres 425037 ...  data/autoprewarm.blocks
```

下面通过一个简单的测试来验证重启数据库服务器后，数据是否会自动进行预热。
（1）重启PostgreSQL数据库服务器，以达到清空缓存的目的。

（2）执行一条简单的查询语句，并查看相应的执行计划。

```powershell
postgres=# explain (analyze,buffers,timing) select * from prewarmtable;

# 输出的信息如下：
                                  QUERY PLAN     
--------------------------------------------------------
 Seq Scan on prewarmtable  
 (cost=0.00..808940.56 rows=50010856 width=16) 
 (actual time=0.026..8544.466 rows=50000000 loops=1)
   Buffers: shared hit=16191 read=292641
 Planning:
   Buffers: shared hit=18 read=3
 Planning Time: 0.461 ms
 Execution Time: 13426.254 ms
(6 rows)

# 从输出的结果可以看出
# 此时读取数据时有16191个数据块被执行了自动预热加载到了缓存中。
```

在默认情况下，pg_prewarm扩展会每隔5分钟将内存中的数据写入文件autoprewarm.blocks中，这是由参数pg_prewarm.autoprewarm_interval决定，如下所示。

```powershell
postgres=# show pg_prewarm.autoprewarm_interval ;

# 输出的信息如下：
 pg_prewarm.autoprewarm_interval 
---------------------------------
 5min
(1 row)
```

当重启PostgreSQL数据库服务器时，通过后台进程autoprewarm master将预热数据文件autoprewarm.blocks重新加载到内存中。通过使用ps命令可以看到该进程的信息，如下所示：

```powershell
[postgres@mydb pgsql]$ ps -ef|grep postgres:
postgres 107174 107172  ...  postgres: checkpointer 
postgres 107175 107172  ...  postgres: background writer 
postgres 107176 107172  ...  postgres: walwriter 
postgres 107177 107172  ...  postgres: autovacuum launcher 
postgres 107178 107172  ...  postgres: archiver 
postgres 107179 107172  ...  postgres: stats collector 
postgres 107180 107172  ...  postgres: autoprewarm master 
postgres 107181 107172  ...  postgres: logical replication launcher 
postgres 107186 107172  ...  postgres: postgres postgres [local] idle
```






PostgreSQL从开始就设计成可以扩展的。因此，加载到数据库的扩展可以像它们被打包在数据库里一样。PostgreSQL源代码的contrib/目录里面有大量这种扩展。该目录下的README文件包含PostgreSQL扩展的相应帮助信息。它们包含转换工具、全文索引、XML工具、额外的数据类型和索引方法等等。PostgreSQL也支持单独开发额外的扩展。

【赵渝强老师】PostgreSQL的数据预热扩展pg_prewarm

大数据学院院长

数据库

后端

PostgreSQL扩展pg_prewarm能显著提升数据库性能，通过预加载数据到内存缓冲区减少磁盘I/O。支持手工和自动预热两种方式，自动预热通过定期保存内存状态并在重启时恢复。安装简单，只需编译扩展、修改配置并重启服务，即可通过pg_prewarm()函数预热指定表数据，实测可大幅减少查询时间。

SQL数据库

PostgreSQL

服务器

2026采购季 | AI焕新·智启新局

postgres

tencentdb-catalog

4核4G3M云服务器 新用户低至38元/年！

9.9元起，最快1天搭建自有直播平台


文章

问答

视频

教程

学习中心

腾讯云实验室

直播

竞赛

腾讯云代码分析专区

腾讯iOA零信任安全管理系统专区

腾讯云架构师技术同盟交流圈

腾讯云数据库专区

腾讯云智能顾问专区

腾讯云原生专区

腾讯混元专区

腾讯云TCE专区

腾讯云Lighthouse专区

腾讯云HAI专区

腾讯云Edgeone专区

腾讯云存储专区

腾讯云智能专区

腾讯轻联专区 

腾讯云开发专区

TAPD专区

腾讯轻量云游戏服专区

EdgeOne AI 安全实战专区

腾讯云最具价值专家

腾讯云架构师技术同盟

腾讯云创作之星

腾讯云开发者先锋

腾讯云代码助手

云原生构建

TAPD 敏捷项目管理

Cloud Studio

SDK中心

API中心

命令行工具

涵盖代码开发、场景应用、自动测试全流程，助你从零构建专属AI助手

一站式MCP教程库，解锁AI应用新玩法

聚焦“写作效率、视觉美观与运行性能”三方面进行全面升级，为您提供更高效、稳定的创作环境

社区富文本&Markdown编辑器全新改版上线，欢迎大家体验!

诚挚邀请您参与本次调研，分享您的真实使用感受与建议。您的反馈至关重要，感谢您的支持与参与！

社区新版编辑器体验调研

【赵渝强老师】PostgreSQL的数据预热扩展pg_prewarm-腾讯云开发者社区-腾讯云

【赵渝强老师】PostgreSQL的数据预热扩展pg_prewarm

【赵渝强老师】PostgreSQL的数据预热扩展pg_prewarm

社区

活动

圈层

关于

腾讯云开发者

热门产品

热门推荐

更多推荐