摘要：在GaussDB(DWS)中，VACUUM的本質就是一個“吸塵器”，用於吸收“塵埃”。 下面將從VACUUM的作用、用法、原理等方面進行介紹。
本文分享自華爲雲社區《GaussDB(DWS) VACUUM總結》，原文作者：KevinMV 。
在GaussDB(DWS)中，VACUUM的本質就是一個“吸塵器”，用於吸收“塵埃”。而塵埃其實就是舊版本數據，如果這些數據沒有及時清理，那麼將會導致數據庫空間膨脹，性能下降，更嚴重的情況會導致宕機。下面將從VACUUM的作用、用法、原理等方面進行介紹。
1、VACUUM的作用
1）空間膨脹問題：清除廢舊元組以及相應的索引。包括提交的事務delete的元組（以及索引）、update的舊版本（以及索引），回滾的事務insert的元組（以及索引）、update的新版本（以及索引）、copy導入的元組（以及索引）。
2）freeze：防止因事務ID回捲問題（Transaction ID wraparound）而導致的宕機，將小於OldestXmin的事務號轉化爲freeze xid，更新表的relfrozenxid，更新庫的relfrozenxid，truncate clog。
3）更新統計信息：VACUUM analyze時，會更新統計信息，使得優化器能夠選擇更好的方案執行sql。
2、VACUUM命令
VACUUM 命令存在兩種形式，VACUUM和VACUUM FULL，VACUUM命令做的是LAZY VACUUM。從字面意思就可以看出來，LAZY VACUUM是VACUUM FULL的簡化版。具體區別見下表。
注：目前LAZY VACUUM只對行存表起作用，對列存表無效，列存表只能依靠VACUUM FULL釋放空間。
VACUUM在GaussDB(DWS)中具體執行語法如下：
1）回收空間並更新統計信息，對關鍵字順序無要求
VACUUM [ ( { FULL | FREEZE | VERBOSE | ANALYZE } [, ...] ) ] [ table_name [ (column_name [, ...] ) ] ]
2）僅回收空間，不更新統計信息
VACUUM [ FULL ] [ FREEZE ] [ VERBOSE ] [ table_name ]
3）回收空間並更新統計信息，且對關鍵字順序有要求
VACUUM [ FULL ] [ FREEZE ] [ VERBOSE ] ANALYZE [ table_name [ (column_name [, ...] ) ] ]
重要參數說明：
- FULL 選擇VACUUM FULL清理，可以恢復更多空間，但耗時更多。
- FREEZE指定FREEZE相當於執行VACUUM時將VACUUM_freeze_min_age參數設爲0。
- VERBOSE爲每個表打印一份詳細的清理工作
- ANALYZE | ANALYSE更新用於優化器的統計信息，以決定執行查詢的最有效方法。
3、VACUUM原理
3.1 LAZY VACUUM執行流程
（1）從指定的多張表中進行遍歷，從而獲取每一個表。
（2）獲取遍歷到表的共享鎖，該鎖允許其他事務讀取。
（3）獲取每個頁面的dead tuples(死亡元組)，並freeze需要的元組。
（4）刪除指向dead tuples的院所元組。
（5）刪除dead tuples並重新分配live tuples(活動元組)。
（6）更新目標表的FSM（用於記錄每個數據塊的空閒空）和VM（標記數據塊中是否存在需要清理的行）。
（7）重複5，6步驟直到遍歷完該表的每一頁.
（8）如果最後一頁沒有元組，則進行截斷。
（9）更新與VACUUM有關的統計信息表和系統目錄。
3.2 VACUUM FULL執行流程
（1）建立臨時表：數據庫創建一張臨時表，該表繼承老表的所有屬性。如果用戶表有名字與這個臨時表相同的，那麼就會失敗。在該階段申請的行排他鎖（RowExclusiveLock）。
（2）數據複製：將原來表中的數據複製到臨時表中。在該過程中完成堆dead tuples的清理。該階段申請的是訪問排他鎖AccessExclusiveLock。
（3）交換表：使用新表代替老表。而交換的本質是物理文件的交換，即臨時錶帶老物理文件，老表帶新物理文件。該階段會再次申請行排他鎖（RowExclusiveLock）。
（4）重建索引：當交換完成後，會進行索引重建，並更新統計信息。此時對錶申請共享鎖（ShareLock）。
（5）刪除臨時表：索引重建完成後，會將帶有老物理文件的臨時表進行刪除。