什么是fillfactor

表的填充因子(fillfactor)是一个介于 10 和 100 之间的百分数。100(完全填充)是默认值。如果指定了较小的填充因子，INSERT操作仅按照填充因子指定的百分率填充表页。每个页上的剩余空间将用于在该页上更新行，这就使得UPDATE有机会在同一页上放置同一条记录的新版本，这比把新版本放置在其它页上更有效。对于一个从不更新的表将填充因子设为100是最佳选择，但是对于频繁更新的表，较小的填充因子则更加有效。该参数对toast表不生效。
PostgresSQL 使用Heap-Only Tuple技术会在旧行与新行之间建立一个链表，这样一来就不需要更新索引了，索引项仍会指向旧行，通过链表可以找到新行。因此Heap-Only Tuple的链表不能跨数据块。
Heap Only Tuple介绍
Heap Only Tuple是 PostgreSQL8.3版中引入的，旨在解决update效率低下的问题。对于一个表，有多个字段，并且有些字段具有索引。此时修改了一个字段的值，由于PostgreSQL MVCC的机制，它会增加了一个tuple，并将前面的tuple标记为dead，而在这个时候，每个tuple的物理地址ctid改变了。而索引存储需要根据ctid的地址来寻找数据。所以修改字段就意味着还需要对索引进行修改，如果表上有很多索引，所有的索引都得修改，这就产生了写放大的问题。使用hot技术后，若所有索引属性都没有被修改(索引键是否修改是在执行时逐行判断的，因此如果一条update修改了某属性，但前后值相同则认为没有修改)，且新版本与原来版本存在一个页面上则不会产生新的索引记录，因此这些记录被称为hot(heap only tuple)。

fillfactor与HOT

修改表的fillfactor值，可以影响使用HOT的比例。不使用HOT的update通常需要更新2个数据块，而使用HOT的update只更新1一个数据块。满足以下条件的时候将触发HOT特性：update不修改索引字段；update后，新增的元组在同一个heap page里。
降低fillfactor值的影响

有利影响

1. 降低fillfactor值会提升HOT的比例，减少update修改的数据块的数量，因为降低了修改数据块的量，wal的写出的数据量也会同步降低。
2. 在update较多的数据库中，降低fillfactor值会减少wal的写出量。

不利影响

1. 过小的fillfactor值会浪费存储空间。但如果是频繁更新的数据库中，每个page中还有一部分空间会被dead tuple占据，不一定会比fillfactor设置较小值占用的空间小。
2. 过小的fillfactor会降低批量insert的执行速度。

fillfactor对性能的影响

使用benchmarkSQL进行测试，将所有表分别设置fillfactor值为100、90、80进行性能测试。
--benchmarkSQL设置
newOrderWeight=45
paymentWeight=43
orderStatusWeight=4
deliveryWeight=4
stockLevelWeight=4
测试结果如下
fillfactor tpmC tpmTOTAL Transaction Count
100 5699.56 12657.02 254249
90 13132.3 29186.42 586493
80 6636.08 14730.4 296106
--benchmarkSQL设置
newOrderWeight=4
paymentWeight=4
orderStatusWeight=45
deliveryWeight=4
stockLevelWeight=43
测试结果如下
fillfactor tpmC tpmTOTAL Transaction Count
100 4616.39 115648.96 2313732
90 4803.99 120120.56 2403113
80 4306.72 107919.1 2159446
从上面简单的性能测试可以看出，写比例较高时，fillfactor设置的值较小时，比fillfactor值为100（默认值）时性能会好，但不是设置越小越好。读比例较高时，fillfactor设置较低值性能没有太明显提升。
注：修改fillfactor使用的语句如下

ALTER TABLE bmsql_config      SET (fillfactor = 90);
ALTER TABLE bmsql_customer    SET (fillfactor = 90);
ALTER TABLE bmsql_district    SET (fillfactor = 90);
ALTER TABLE bmsql_history     SET (fillfactor = 90);
ALTER TABLE bmsql_item        SET (fillfactor = 90);
ALTER TABLE bmsql_new_order   SET (fillfactor = 90);
ALTER TABLE bmsql_oorder      SET (fillfactor = 90);
ALTER TABLE bmsql_order_line  SET (fillfactor = 90);
ALTER TABLE bmsql_stock       SET (fillfactor = 90);
ALTER TABLE bmsql_warehouse   SET (fillfactor = 90);
VACUUM full;

相关语句

--查询表的fillfactor值
SELECT
pc.relname AS ObjectName,pc.reloptions
AS ObjectOptions
FROM pg_class AS pc
INNER JOIN pg_namespace AS pns
ON pns.oid = pc.relnamespace
WHERE pns.nspname = ‘public‘
AND pc.relname = ‘TABLE_NAME‘;
--计算表fillfactor的上限值，fillfactor设置不能高于上限值，对表进行vacuum full之后计算的fillfactor的值最准确
select 1-relpages/reltuples max_fillfactor from pg_class where relname=‘TABLE_NAME‘;

fillfactor