一、wal文件的介绍
1.什么是wal日志
wal文件是'write ahead log'的简称，又叫预写式日志，可以理解为先记录之后再操作，就是数据库的重做日志，用于在数据库系统重保证事物的持久性，wal日志记录了所有会改变数据文件的数据修改操作，在数据库发生故障时，可用通过重放wal日志来恢复到故障前的一个一致性状态。与oracle的redo log的功能是一样的，主要用于数据库恢复
2.wal日志的存放位置
cd $PGDATA/pg_wal 放在$PGDATA/pg_wal下面存放
3.wal日志段文件名的含义
3.1 wal日志文件名由24为字母数字长度组成，也叫lsn，默认情况下wal日志文件的大小为16M，wal日志的命名规则由3个部分组成，每部分包含8位，分别为日志时间线(timeline)，日志序列号(logid)和logseg
日志的时间线：日志的时间线是从1开始递增，没发生过一次数据恢复就会发生一次变化，通过时间线可以知道数据库做过多少次的恢复
日志序列号：日志的序列号是从0开始递增，日志序列号(logid)和logseg的变化相关联，当logseg的最后两位为FF(256)还继续增长时，会在日志序列号(logid)会增加1，通过logid和logseg可以知道日志总共覆盖循环了多少次
logseg:16进制，最大只能是256，换成16进制即为FF
4.如何判断那个wal文件是当前正在使用的wal文件
查看当前使用的wal文件，不是最大序列号就代表正在使用的wal文件，而是通过一下命令进行查看
select pg_walfile_name('select pg_current_wal_lsn()');
5.wal日志记录的内容是主要有三类数据组成
一类是backup_block记录的数据块，
一类是数据的事物变化，事物的日志，如DML,DDL等数据变化的语句
一类是记录了checkpoint检查点的信息，但是checkpoint也会记录到PG的控制文件当中。
6.PG数据库wal日志如何进行写操作
写的步骤
1.1 首先将事物写到wal缓冲区，由专门的wal write写进程进行写
1.2事物提交之后，然后将缓冲区的的数据记录到wal日志
wal write进程写的时机：
1.at commit 事物提交的时候
2.when wal buffer pool 当wal日志缓冲区满的时候
3.writes periodically 数据缓冲区的脏块写入数据文件之前
wal日志为什么要先记后写
当一个事物执行了一个update的操作的时候，buffer cache会到磁盘拿取数据进行修改，然后进行提交，提交之后，wal buffer会立马将已经提交的事物写入到wal日志中，对数据进行了持久化。buffer cache中的保存中的数据为了减少IO，刷盘进制没那么频繁，buffer cache和wal buffer的刷盘机制存在时间差，如果实例突然发生崩溃，可以通过wal日志的数据进行数据恢复。
在进行commit操作的时候，wal buffer会将数据写入到wal日志中，但buffer cache不会将数据写入到数据文件中，数据缓冲区的写操作和事物提交的动作没有关系。数据缓冲区写的时候是批量的写，主要目的是为了减少IO
进行事物提交的时候也会造成io频繁，但是写的事物，数据量少，写的不是数据块。
7.checkpoint和wal日志的关系
检查点是一种数据事件，当发生检查点时，就会将脏数据全部刷新到磁盘中，让数据持久化，checkpoint发生的越频繁，在数据库实例宕机后重放的wal日志量就越少，发生宕机时间点越靠近最后的检查点，重做的日志量也就越少。
8.数据库实例恢复与检查点和wal日志的关系
1.首先会到控制文件，控制文件记录了当前的检查点的位置
2.找到检查点的位置之后会到wal日志去匹配检查点，然后找到对应的redo point
3.找到redo point之后会将记录的事物读取出来重新回放一遍进行数据恢复
9.利用wal日志进行数据恢复的步骤
1.把数据库的数据读入到数据缓冲区
2.然后将事物种记录的操作重新执行一遍，利用wal日志重构数据
10.wal文件的管理
首先说一下oracle的redo log日志的机制是循环使用机制,通过日志组进行循环使用，假设日志组的有三个redo日志，第1个写满之后，会写第2个，第2个写满之后，会写第3个，第3个写满之后会覆盖第1个重复使用日志。
10.1 pg的wal日志写的机制分为两种
第一种机制：当第1个wal日志写满之后，会发生日志切换，切换到第2个日志，当第2个日志写满之后，会继续切换日志，切换到第3个wal日志，当所有的wal日志都写满了之后，会创建新的wal日志进行写操作
第二种机制：假设用过的wal日志已经用过了，现在不需要使用了，PG会将wal日志删掉或者改名给新的使用。
pg默认的是第二种机制，postgres的循环覆盖写是通过把旧的wal日志‘重命名’来实现，发生一次checkpoint之后，此checkpoint点之前的wal日志文件都可以删除，但postgres不会将其删除，而是‘重命名’旧的wal文件使之成为一个新的wal文件。所以wal文件目录下文件序列号最大的那个wal文件并不是正在写的wal文件，因为这个wal文件目录有可能是前1次checkpoint是重命名旧文件产生的。
10.2 wal日志的回收机制
PG判断wal日志是否可以回收，要看检查点的redo point位置，如果在redo point之前的wal日志，判断为不会影响实例恢复，可以进行回收。
10.3 wal日志满足以下条件时会发生切换
1.当wal日志写满的时候会自动发生切换
2.手动执行切换函数的时候会发生切换
select pg_switch_wal();
3.archive_mode is enabled and the time set to archive_timeout has been exceeded
基于主备复制需求强制发生切换
10.4 wal日志常用参数
checkpoint_completion_target
wal_keep_segments 保留wal日志的个数，
max_wal_size wal文件保留最大的尺寸,默认1024MB
wal_keep_size 用于指定pg_wal目录下要保留的wal日志的最少尺寸，主要是用于从节点接收这些WAL日志用于流复制
wal_segment_size wal文件最大可用尺寸，默认16MB，日志切换台频繁可以改变这个参数
wal_buffer 设置wal缓冲区尺寸，默认512KB，如果业务繁忙，可以稍微设置大一点，一般情况下1M或者2M就够了 wal缓存区设置太大也没意义，因为将数据记录到wal日志中,缓冲区的大小就会被释放。
10.5连续归档日志
连续归档是在wal段切换时将wal段文件复制到归档区域的功能，由archive（后台）进程执行
数据库如何进行归档：%p是wal文件的位置，%f代表保留原来wal文件的属性
默认情况下，归档日志的文件和wal日志的归档文件是一模一样的
alter system set archive_command = 'cp %p /home/postgres/archives/%f'
alter system set archive_mode = on; 设置数据库为归档模式
10.6wal文件调优相关
生产环境会经常在业务高峰期的时候会频繁的发生wal日志切换，频繁的wal日志切换会创建新的wal日志，如果wal日志切换的很频繁，会造成大量的IO，在调优的时候可以将wal日志的大小设置的大一点，让wal日志切换的频率不那么快。
