国产数据库红石PG64位事务ID长度的探索

大家都知道开源PG数据库使用的事务ID是32位的，国内的众多PG系国产数据库也是如此。经常使用互联网，大家对IPV4和IPV6地址不会太陌生。IPV4只有32位，老美当年为了自身的利益，分配大量的公网IPV4地址给自己的大学和研究机构、政府机构用，导致后来者其它国家能够分配的公网地址越来越少，一些公司不得不使用NAT上网。后来IPV6地址为128位，IPV6地址多到海边一粒沙子都可以分配到一个。作为数据库DBA，我们的第一感觉是事务ID不够用，扩展长度就行了。至于为什么事务ID不使用64位，笔者在查询灿总老师翻译的postgresql 14 internals电子书中给出了的答案，内容如下所示。

在 PostgreSQL 中，事务 ID 占用 32 位。四十亿似乎是一个相当大的数字，但如果系统使用频繁，那么可能很快便会耗尽。例如，对于平均每秒 1000 个事务的负载 (不包括虚拟事务)，在连续运行大约六周后就会发生这种情况。

一旦用完所有的数字，那么计数器必须重置以开始下一轮 (这种情况被称为"回卷")。但是，只有分配的数字在始终增加的情况下，才能认为具有较小 ID 的事务比具有较大 ID 的事务更老。因此，计数器在重置后不能简单地开始重新使用相同的数字。

为事务 ID 分配 64 位本可以彻底解决这个问题，那为什么 PostgreSQL 不使用呢？问题在于，每个元组头必须存储两个事务 ID：xmin 和 xmax。元组头目前已经相当大了 (如果考虑到数据对齐，至少 24 字节)，增加更多位将会再增加 8 字节。

PostgreSQL 确实实现了 64 位事务 ID 1，通过一个 32 位 epoch 扩展了常规 ID，但它们仅在内部使用，并且从不进入数据页。

从灿总的技术文档看，开源PG数据库64位事务ID仅在内部使用，并没在数据页中使用。作为DBA，有时可能要从内核的角度看一些问题，才能找到答案。现在我们对比的一下PG18数据库的事务ID和国产数据库红石PG事务ID长度差别，如下所示。

[postgres@localhost ~]$ psql

psql (18beta1)

Type "help" for help.

postgres=# select txid_current();

txid_current

--------------

         979

(1 row)

Last login: Thu Sep 25 21:13:32 EDT 2025 on pts/0

[postgres@localhost ~]$ psql

psql (17.4 - redrock 3.2)

Type "help" for help.

postgres=# select txid_current();

txid_current

--------------

  4296146990

(1 row)

但如何查看PG数据库的事务ID的长度？语句是什么?由于我接触PG数据库的时间不长，个人技术水平不足，只能在百度和DS找具体的语句，语句如下。

你可以通过查询系统目录表 pg_type 来获取事务ID的数据类型及其长度。

SELECT typname, typlen

FROM pg_type

WHERE oid = 'pg_catalog.xid'::regtype;

两个数据库的事务ID对比如下所示

postgres=# SELECT typname, typlen

postgres-# FROM pg_type

postgres-# WHERE oid = 'pg_catalog.xid'::regtype;

typname | typlen

---------+--------

xid     |      4

(1 row)

postgres=# SELECT typname, typlen

postgres-# FROM pg_type

postgres-# WHERE oid = 'pg_catalog.xid'::regtype;

typname | typlen

---------+--------

xid     |      8

(1 row)

可以看到国产数据库红石PG的事务ID长度是开源PG数据库的事务ID的2倍，占用8个字节表示事务长度。

注：国产数据库中PG系的数据库很多，这些国产数据库已经对某些PG版本进行大量修改和优化，早已不是吴下阿蒙了，还是要好好学习国产数据库。