# 数据库索引维护策略 v1.0 > **文档版本**: v1.0 > **创建日期**: 2026-04-07 > **问题**: P1-009 高频写入表的索引维护策略未定义 --- ## 1. 概述 本文档定义高频写入表的索引维护策略，包括 `REINDEX`、`VACUUM` 自动化方案，确保数据库性能稳定。 ### 1.1 高频写入表清单 | 表名 | 写入频率 | 日均增量 | 备注 | |------|----------|----------|------| | supply_usage_records | 极高 | ~1000万条 | 核心业务表 | | supply_idempotency_records | 高 | ~100万条 | 幂等检查 | | audit_events | 高 | ~500万条 | 审计日志 | | billing_ledger_entries | 中 | ~10万条 | 账务明细 | --- ## 2. VACUUM 维护策略 ### 2.1 自动 VACUUM 配置 PostgreSQL 默认启用 autovacuum，但需要针对高频表进行调优： ```sql -- supply_usage_records 表配置 ALTER TABLE supply_usage_records SET ( autovacuum_vacuum_threshold = 50, autovacuum_analyze_threshold = 50, autovacuum_vacuum_scale_factor = 0.01, autovacuum_analyze_scale_factor = 0.01, autovacuum_vacuum_cost_delay = 2, autovacuum_vacuum_cost_limit = 200 ); -- supply_idempotency_records 表配置 ALTER TABLE supply_idempotency_records SET ( autovacuum_vacuum_threshold = 100, autovacuum_analyze_threshold = 100, autovacuum_vacuum_scale_factor = 0.05, autovacuum_analyze_scale_factor = 0.02 ); ``` ### 2.2 VACUUM 策略矩阵 | 表名 | autovacuum_enabled | vacuum_threshold | vacuum_scale_factor | 分析频率 | |------|-------------------|------------------|---------------------|----------| | supply_usage_records | true | 50 | 0.01 (1%) | 每1%变化 | | supply_idempotency_records | true | 100 | 0.05 (5%) | 每2%变化 | | supply_orders | true | 500 | 0.05 (5%) | 每周 | | supply_packages | true | 1000 | 0.1 (10%) | 每月 | ### 2.3 手动 VACUUM 计划 **日常维护** (低峰期 02:00-04:00): ```bash # vacuum analyze 高频表 vacuumdb -h localhost -U postgres -d supply_db \ --table 'supply_usage_records' \ --analyze \ --verbose # 批量 vacuum 多个表 vacuumdb -h localhost -U postgres -d supply_db \ --all \ --analyze \ --verbose ``` **周维护** (周日 03:00-05:00): ```bash # 全面 vacuum + analyze vacuumdb -h localhost -U postgres -d supply_db \ --all \ --analyze \ --full \ --verbose ``` --- ## 3. REINDEX 维护策略 ### 3.1 REINDEX 触发条件 | 触发条件 | 说明 | 影响 | |----------|------|------| | 索引膨胀率 > 20% | B-tree 索引膨胀 | 性能下降 | | 大量删除后 | DELETE > 30% 总行数 | 索引包含大量空页 | | 长时间运行后 | 运行 > 30天 | 索引统计信息陈旧 | | 硬件故障后 | 系统重启 | 确保索引一致性 | ### 3.2 索引膨胀检测 ```sql -- 检测索引膨胀率 SELECT schemaname, tablename, indexname, pg_size_pretty(pg_relation_size(indexrelid)) AS index_size, idx_scan, idx_tup_read, idx_tup_fetch, ROUND( (pg_relation_size(indexrelid)::numeric / pg_relation_size(indrelid) * 100), 2 ) AS index_ratio FROM pg_stat_user_indexes WHERE pg_relation_size(indexrelid) > 1024 * 1024 -- > 1MB ORDER BY pg_relation_size(indexrelid) DESC; ``` ### 3.3 REINDEX 执行计划 **月维护** (每月第一个周日 04:00-06:00): ```bash # 重建单个膨胀索引 reindexdb -h localhost -U postgres -d supply_db \ --index 'idx_supply_usage_records_request_id' \ --verbose # 重建表的所有索引 reindexdb -h localhost -U postgres -d supply_db \ --table 'supply_usage_records' \ --verbose # 全库索引重建 (慎用，会锁表) reindexdb -h localhost -U postgres -d supply_db \ --all \ --verbose ``` ### 3.4 联机型 REINDEX 方案 对于不可停机的关键表，使用 `REINDEX CONCURRENTLY`: ```bash # 联机重建索引 (不锁表) reindexdb -h localhost -U postgres -d supply_db \ --index 'idx_supply_usage_records_request_id' \ --concurrently \ --verbose ``` --- ## 4. 自动化脚本 ### 4.1 每日维护脚本 (daily_vacuum.sh) ```bash #!/bin/bash # daily_vacuum.sh - 每日索引维护 # 执行时间: 每日 02:00 set -e DB_HOST="localhost" DB_PORT="5432" DB_NAME="supply_db" DB_USER="postgres" LOG_FILE="/var/log/postgresql/daily_vacuum_$(date +%Y%m%d).log" echo "=== 开始每日 VACUUM 维护: $(date) ===" | tee -a "$LOG_FILE" # 高频表优先 vacuum TABLES=( "supply_usage_records" "supply_idempotency_records" "supply_orders" "supply_earnings" ) for TABLE in "${TABLES[@]}"; do echo "VACUUM $TABLE ..." | tee -a "$LOG_FILE" vacuumdb -h "$DB_HOST" -p "$DB_PORT" -U "$DB_USER" -d "$DB_NAME" \ --table "$TABLE" \ --analyze \ --verbose 2>&1 | tee -a "$LOG_FILE" done echo "=== VACUUM 维护完成: $(date) ===" | tee -a "$LOG_FILE" ``` ### 4.2 每周维护脚本 (weekly_reindex.sh) ```bash #!/bin/bash # weekly_reindex.sh - 每周 REINDEX 维护 # 执行时间: 每周日 03:00 set -e DB_HOST="localhost" DB_PORT="5432" DB_NAME="supply_db" DB_USER="postgres" LOG_FILE="/var/log/postgresql/weekly_reindex_$(date +%Y%m%d).log" echo "=== 开始每周 REINDEX 维护: $(date) ===" | tee -a "$LOG_FILE" # 检查并重建膨胀索引 膨胀索引=$(psql -h "$DB_HOST" -p "$DB_PORT" -U "$DB_USER" -d "$DB_NAME" -t -c " SELECT indexname FROM pg_stat_user_indexes WHERE pg_relation_size(indexrelid) > 10 * 1024 * 1024 AND idx_scan = 0 AND schemaname = 'public'; ") for INDEX in $膨胀索引; do echo "REINDEX INDEX $INDEX ..." | tee -a "$LOG_FILE" reindexdb -h "$DB_HOST" -p "$DB_PORT" -U "$DB_USER" -d "$DB_NAME" \ --index "$INDEX" \ --concurrently \ --verbose 2>&1 | tee -a "$LOG_FILE" done echo "=== REINDEX 维护完成: $(date) ===" | tee -a "$LOG_FILE" ``` ### 4.3 Cron 任务配置 ```bash # /etc/cron.d/postgresql_maintenance # 每日凌晨2点执行 vacuum 0 2 * * * postgres /home/postgres/scripts/daily_vacuum.sh # 每周日凌晨3点执行 reindex 0 3 * * 0 postgres /home/postgres/scripts/weekly_reindex.sh ``` --- ## 5. 监控指标 ### 5.1 关键监控指标 | 指标 | 告警阈值 | 说明 | |------|----------|------| | index膨胀率 | > 20% | 触发 REINDEX | | dead_tuples | > 10000 | 触发 VACUUM | | last_autovacuum | > 24h | 可能 autovacuum 异常 | | idx_scan | = 0 | 索引未使用，考虑删除 | ### 5.2 监控查询 ```sql -- 检测需要维护的表 SELECT schemaname, relname AS table_name, n_dead_tup, n_live_tup, last_autovacuum, last_autoanalyze FROM pg_stat_user_tables WHERE n_dead_tup > 1000 ORDER BY n_dead_tup DESC; -- 检测未使用的索引 SELECT schemaname, tablename, indexname, idx_scan FROM pg_stat_user_indexes WHERE idx_scan = 0 AND NOT indexname LIKE '%_pkey' ORDER BY pg_relation_size(indexrelid) DESC; ``` --- ## 6. 最佳实践 1. **避免在高峰期维护**: 维护操作安排在低峰期 (02:00-06:00) 2. **优先自动 vacuum**: 配置合理的 autovacuum 参数，减少手动干预 3. **监控索引膨胀**: 定期检测膨胀率，及时重建 4. **使用 CONCURRENTLY**: 关键表使用 `REINDEX CONCURRENTLY` 避免锁表 5. **保留维护日志**: 记录每次维护执行情况，便于分析问题 --- ## 7. 恢复时间预估 | 操作 | 表大小 | 预计耗时 | 锁类型 | |------|--------|----------|--------| | VACUUM ANALYZE | 10GB | 5-10min | 轻量锁 | | REINDEX | 1GB | 1-2min | 表锁* | | REINDEX CONCURRENTLY | 1GB | 3-5min | 无锁 | | VACUUM FULL | 10GB | 15-30min | 表锁 | *使用 `REINDEX CONCURRENTLY` 可避免锁表 --- > **维护记录**: > - v1.0 (2026-04-07): 初始版本