与所有其他关系数据库系统一样，PostgreSQL需要通过写入wal日志或在Checkpoint时同步数据到数据文件来持久化数据到磁盘上。对于数据文件，一旦Relation达到SEGMENT_SIZE（默认1GB），PostgreSQL就会创建一个新的数据文件。因此如果Relation持续增长，则该Relation可能会由多个文件组成。在这篇文章中想要考虑的问题是，是否可能存在孤儿文件。如果文件不是任何Relation的组成部分或引用，但该文件仍在磁盘上，则该文件将成为孤儿文件。一方面会浪费磁盘空间，另一方面，也会与PostgreSQL Catalog中存储的内容不一致。
先建一个空表：
postgres=# createtable t1 ( a int);CREATETABLE
表创建好以后会在磁盘上创建一个文件，可以通过查询PostgreSQL得到相关的文件信息：
postgres=# select pg_relation_filepath('t1'); pg_relation_filepath ---------------------- base/12724/24577(1 row)
可以通过操作系统的命令查看文件信息：
postgres@db ls-la$PGDATA/base/12724/24577 -rw-------. 1 postgres postgres 0 Nov 1316:53 /u02/pgdata/14/base/12724/24577
现在表中还没有任何内容，所以数据文件是空的。PostgreSQL提供了一个叫oid2name的小工具，可用来定位指定Relation的位置。
postgres@db oid2name -t t1 -xFrom database "postgres": Filenode Table Name Oid Schema Tablespace -------------------------------------------------24577 t1 24577 public pg_default
一旦我们开始向Relation中插入数据，对应的数据文件就开始增长，如果其尺寸达到segment_size，PostgreSQL将为Relation添加一个新文件（这里要注意，我的segment_size 设置成了2GB，而不是缺省的1GB）:
postgres=# insertinto t1 select*from generate_series(1,1000000);INSERT01000000postgres=# ! ls -lha $PGDATA/base/12724/24577-rw-------. 1 postgres postgres 35M Nov 13 17:03 /u02/pgdata/14/base/12724/24577postgres=# insertinto t1 select*from generate_series(1,100000000);INSERT0100000000postgres=# ! ls -la $PGDATA/base/12724/24577*-rw-------. 1 postgres postgres 2147483648 Nov 13 17:07 /u02/pgdata/14/base/12724/24577-rw-------. 1 postgres postgres 1513545728 Nov 13 17:08 /u02/pgdata/14/base/12724/24577.1-rw-------. 1 postgres postgres 917504 Nov 13 17:07 /u02/pgdata/14/base/12724/24577_fsm
*_fsm文件是自由空间映射（free space map），用于跟踪数据文件的可用空间。
现在已经清楚了磁盘上发生了什么，我们将回到本文的第一个问题：磁盘上的文件会不会不属于任何Relation？考虑这个例子：在一个会话中，我们启动了一个新事务并创建了一个空表，但没有提交该事务。同时我们先取得会话ID和数据文件在磁盘上的位置：
postgres=# begin;BEGINpostgres=# createtable t2 ( a int);CREATETABLEpostgres=# select pg_relation_filepath('t2'); pg_relation_filepath ---------------------- base/12724/24580(1 row)postgres=# select*from pg_backend_pid(); pg_backend_pid ----------------7170(1 row)
事务尚未提交，但我们已经可以在磁盘上看到相关文件了，PostgreSQL已经创建了它：
postgres=# ! ls -la $PGDATA/base/12724/24580-rw-------. 1 postgres postgres 0 Nov 13 17:17 /u02/pgdata/14/base/12724/24580
如果此时服务器挂了或者该会话OOM被杀掉了，会发生什么？我们可以用kill -9 PID来模拟杀掉该会话：
postgres@db kill -97170
返回刚才的psql会话，发现连接已丢失，但会立即重连：
postgres-# select1;server closed the connection unexpectedly This probably means the server terminated abnormally before or while processing the request. The connection to the server was lost. Attempting reset: Succeeded. postgres=# select1; ?column? ----------1(1 row)
总之，在通过事务创建表并且在事务被提交前终止会话，这时事务必须被回滚，表也不应该存在：
postgres=# select*from t2;ERROR: relation "t2" does not exist LINE 1:select*from t2;
这很好，也是我们所期待的。但我们还能看到磁盘上的文件吗？
postgres@db ls -lha $PGDATA/base/12724/24580-rw-------. 1 postgres postgres 0 Nov 13 17:17 /u02/pgdata/14/base/12724/24580
现在我们有了一个不属于PostgreSQL已知的任何Relation的孤儿文件：
postgres=# select relname from pg_class where oid ='24580'; relname ---------(0 rows)
因此，可能会出现需要清理磁盘上的文件的情况。想象一下，当你向Relation中导入大量数据，就在导入即将完成前前，会话被终止了：
postgres=# begin;BEGINpostgres=# createtable t3 ( a int);CREATETABLEpostgres=# select pg_relation_filepath('t3'); pg_relation_filepath ---------------------- base/12724/32769(1 row)postgres=# select*from pg_backend_pid(); pg_backend_pid ----------------7577(1 row)postgres=# insertinto t3 select*from generate_series(1,10000000);server closed the connection unexpectedly This probably means the server terminated abnormally before or while processing the request.
现在文件不再为空，磁盘空间被占用：
postgres@db ls -lha $PGDATA/base/12724/32769-rw-------. 1 postgres postgres 235M Nov 13 17:42 /u02/pgdata/12/base/12724/32769
在最糟糕的情况下，这可能会浪费数GB或TB的空间。有方法可以检测这种孤儿文件吗？您需要将PostgreSQL记录在目录中的内容与文件系统进行比较，然后删除所有PostgreSQL不知道的内容，这需要非常非常小心地完成。
首先，需要获取要检查的数据库的OID：
postgres=# select oid from pg_database where datname ='postgres'; oid -------12724(1 row)
完成后，就知道了其在磁盘上的位置，即$PGDATA/base/[数据库OID]（这里没考虑表空间）。从这里开始，你可以列出应该属于某个Relation的所有文件：
postgres=# select*from pg_ls_dir ('/u02/pgdata/14/base/12724')as file where file ~'^[0-9]*'file -------1255124712491259...
所有这些都应该在pg_class中有对应的条目(否则PostgreSQL不知道它们)。
最后，获取孤儿文件的列表：
select*from pg_ls_dir ('/u02/pgdata/14/base/12724')as file where file ~'^[0-9]*'and file::textnotin(select relfilenode::textfrom pg_class);file ------- 163852458032769(3 rows)
这就是你需要仔细检查的文件。如果您确定它是一个孤儿文件，你可以将其删除(当然，删除前一定要先备份)。
