pg的btree索引有4中类型的索引页面：1、meta page，每个索引都会有该页面，这个页面直接指向root page。2、root page页面，如果heap item很多，会指向新的branch page或者是leaf page。3、branch page页面指向branch page或者leaf page。4、leaf page。

我在9.4.7的版本上8kblock的int类型字段上的索引，大概一个页面可以存407条记录，也就是说，如果你是int索引且只有一个字段记录数在0-407范围内是只有root page的这是1级结构，2级结构的记录数就是407*407，3级结构就是407^3，以此类推。现在具体开始使用pageinspect分析pg索引结构。先安装pageinspect创建好测试表，插入测试数据。下面开始分析1级结构。找到表a的索引名称使用bt_metap看索引页面信息。这个信息意思就是a_pkey这个索引level=0就说明只有meta page和root page，root page的id是1。使用bt_page_stats看下索引页面的状态信息。btpo_flags=2表示root节点，btpo_flags=1表示 leaf节点，btpo_flags=0表示 branch节点，btpo_flags=3表示即使root节点又是leaf节点。btpo=0是最底层，btpo_prev和btpo_next表示左右节点页面号。使用bt_page_items看下索引页面内容。这里面有个注意点，如果该节点是最右节点就是第一条记录就是指向页面的第一条记录，如果不是最右节点就是第二条为第一条记录，第一条记录为右节点的起始item。从bt_page_stats可以看出它的左右节点都是0号页面也就是meta page所以1号页面是最右节点，所以取第一条记录，ctid（0，1）

二级结构。

level=1代表2级结构，就是meta page，root page，leaf page。root页面id=3。bt_page_stats信息btpo_flags=2表示这是root节点，btpo=1表示不是最底层，左右节点都是0号页面。bt_page_items信息因为这个是最右节点所以是第一条记录指向下一个节点页面号。所以是（1，1）看下1号页面的bt_page_stats信息btpo_flags=1是leaf page，btpo=0是最底层。左节点页面号是0，右节点页面号是2。该节点不是最右节点。看下1号页面bt_page_items信息因为不是最右节点，所以取第二条记录（0，1）。看下（0，1）的具体内容。

三级结构。

level=2说明有meta page，root page，一个branch page，一个leaf page，root page页面号是412。bt_page_stats信息btpo_flags=2是root节点,btpo=2不是最底层。bt_page_items信息branch节点页面号是3。

branch节点bt_page_stats。

btpo_flags=0，是branch节点，btpo=1不是底层节点。branch节点bt_page_items。下一叶子节点页面号是（1，1）。

leaf节点bt_page_stats。

btpo=0,是底层节点。btpo_flags=1是leaf page。leaf节点bt_page_items。第一条数据是（0，1）。

下面模拟一种异常状况进行分析。

先创建表create unlogged table test03 (id int primary key, info text);vi test.sqlsetrandom id 1 100insert into test03 values(:id, repeat(md5(random()::text), 1000)) on conflict on constraint test03_pkey do update set info=excluded.info;

第一个会话开启长事务。

第二个会话运行：pgbench -M prepared -n -r -P 1 -f test.sql -c 48 -j 48 -T 2000

正常状态时：

长时间运行第二个会话,关闭索引扫描出现的情况：发现大部分都是heap块。看到这里知道了，这个其实是pg的hot update搞得鬼。hot update 就是更新非索引字段时，会产生一个tuple2，索引指向ctid1，ctid1还是先指向原来的tuple1，再由tuple1指向ctid2,再由ctid2指向tuple2。如果你进行vacuum之后，就是索引指向ctid1，tuple1被回收，ctid1指向ctid2，ctid2指向tuple2。现在用pageinspect看下这个表的索引情况：这是有meta page，root page，branch page，leaf page这种结构的，root号是412。

从这两张图可以得出(1,1)到(99,1)除了(99,1)的第一条数据都是id=1的数据。下面看下一共有多少个。

是394个。又重新查了下发现（99，1）这个里面就没有id=1的数据。一共扫描的块数就是394+root page+leaf page=396，刚好和上面的计划中扫描块的总数相同。(这里有点小疑问，我觉得应该是计划的是对的，一共是有394条数据但是只需要扫描393个块，索引是扫描了3个，扫描了root leaf1 和leaf99，好像证明不了，按照计划来推断应该是这样算的)。