为 Postgres 编写存储引擎：内存表访问方法

听 diagoal 德哥 说 国产数据库 HaloDB 要集成 DuckDB 了，还是用 TAM 方式实现的，前排坐等 Halo 16 GA。

(图片来源：羲和（Halo）16 Release Preview 1)

恩，本文完。

等等，什么是 TAM？

从 PG 12 开始，在 PG 系统核心和表访问方法 (Table Access Methods) 之间增加了一层表访问方法接口，用于管理表的存储。

每个表访问方法由 pg_am 系统目录中的一行描述。该 pg_am 条目指定表访问方法的名称和处理程序函数。

手头刚好有上周装的 IvorySQL 3.3，就拿这个环境做个实验。

ivorysql=# table pg_am;
 oid  | amname |      amhandler       | amtype
------+--------+----------------------+--------
    2 | heap   | heap_tableam_handler | t
  403 | btree  | bthandler            | i
  405 | hash   | hashhandler          | i
  783 | gist   | gisthandler          | i
 2742 | gin    | ginhandler           | i
 4000 | spgist | spghandler           | i
 3580 | brin   | brinhandler          | i
(7 rows)

创建 AM 语法 CREATE ACCESS METHOD。

CREATE ACCESS METHOD name
    TYPE access_method_type <TABLE|INDEX>
    HANDLER handler_function

相关内容参见：

https://www.postgresql.org/docs/current/tableam.html

扩展 AM 示例

以 pgtam 为例，演示为 PG 增加一种内存表访问方法。

下载源码。

git clone https://github.com/eatonphil/pgtam.git

编译安装。

[root@ivorysql3 pgtam-main]# make
gcc -Wall -Wmissing-prototypes -Wpointer-arith -Wdeclaration-after-statement -Werror=vla -Wendif-labels -Wmissing-format-attribute -Wimplicit-fallthrough=3 -Wcast-function-type -Wshadow=compatible-local -Wformat-security -fno-strict-aliasing -fwrapv -fexcess-precision=standard -Wno-format-truncation -Wno-stringop-truncation -O2 -fPIC -fvisibility=hidden -I. -I./ -I/opt/ivorysql-3.3/include/postgresql/server -I/opt/ivorysql-3.3/include/postgresql/internal  -D_GNU_SOURCE   -c -o pgtam.o pgtam.c
gcc -Wall -Wmissing-prototypes -Wpointer-arith -Wdeclaration-after-statement -Werror=vla -Wendif-labels -Wmissing-format-attribute -Wimplicit-fallthrough=3 -Wcast-function-type -Wshadow=compatible-local -Wformat-security -fno-strict-aliasing -fwrapv -fexcess-precision=standard -Wno-format-truncation -Wno-stringop-truncation -O2 -fPIC -fvisibility=hidden pgtam.o -L/opt/ivorysql-3.3/lib   -Wl,--as-needed -Wl,-rpath,'/opt/ivorysql-3.3/lib',--enable-new-dtags -fvisibility=hidden -shared -o pgtam.so
[root@ivorysql3 pgtam-main]# make install
/usr/bin/mkdir -p '/opt/ivorysql-3.3/share/postgresql/extension'
/usr/bin/mkdir -p '/opt/ivorysql-3.3/share/postgresql/extension'
/usr/bin/mkdir -p '/opt/ivorysql-3.3/lib/postgresql'
/usr/bin/install -c -m 644 .//pgtam.control '/opt/ivorysql-3.3/share/postgresql/extension/'
/usr/bin/install -c -m 644 .//pgtam--0.0.1.sql  '/opt/ivorysql-3.3/share/postgresql/extension/'
/usr/bin/install -c -m 755  pgtam.so '/opt/ivorysql-3.3/lib/postgresql/'

连接数据库，创建扩展。

create extension pgtam;

创建 mem 引擎的表，并插入数据。

create table demo(a int) using mem;
INSERT INTO demo VALUES (20), (24);

查看 AM、表结构和数据。

ivorysql=# select * from pg_am where amtype = 't';
  oid  | amname |      amhandler       | amtype
-------+--------+----------------------+--------
     2 | heap   | heap_tableam_handler | t
 16398 | mem    | mem_tableam_handler  | t
(2 rows)

ivorysql=# \dt+ demo
                                   List of relations
 Schema | Name | Type  |  Owner   | Persistence | Access method |  Size   | Description
--------+------+-------+----------+-------------+---------------+---------+-------------
 public | demo | table | ivorysql | permanent   | mem           | 0 bytes |
(1 row)

ivorysql=# table demo;
 a
----
 20
 24
(2 rows)

参考资料

https://github.com/digoal/blog/blob/master/201903/20190331_03.md

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