伊丽莎白·加勒特·克里斯滕森：Postgres TOAST：自切片面包以来最伟大的发明？
内容提要
Postgres使用TOAST将大于8kb的数据分割成较小的块进行存储，TOAST可能会影响查询性能，并且由Postgres自动完成。TOASTed数据存储在单独的表中，并且可以进行压缩。TOASTed数据通常对查询响应较慢。为了实现高效的存储和检索，重要考虑数据类型设置和数据建模的改变。
延伸解读
TOAST 的自动机制与存储选项
TOAST 是 Postgres 自动处理大数据的机制，无需手动设置。当行超过 2KB 时，Postgres 会将数据分割成 2KB 的块并存储在单独的 TOAST 表中。数据类型的存储属性（如 PLAIN、EXTENDED、EXTERNAL、MAIN）决定了是否启用 TOAST 和压缩。例如，TEXT 和 JSONB 默认使用 EXTENDED（压缩+TOAST），而 NUMERIC 使用 MAIN（仅压缩）。了解这些设置有助于优化存储和查询性能。
TOAST 对查询性能的影响
TOAST 虽然能存储大数据，但可能降低查询性能。TOASTed 数据存储在单独的表中，查询时需要额外查找和组装，增加复杂性。更新 TOASTed 行的单个列时，由于 MVCC 机制，所有受影响的页面都需要更新，可能导致写放大和死元组积累。频繁访问的数据应避免 TOAST，尤其是经常更新的 JSON 字段或用于全文搜索的文本。
数据建模与 TOAST 规避策略
为避免 TOAST 带来的性能问题，建议对频繁查询的大数据采用传统列结构进行拆分。例如，将 JSON 中的常用字段提取为独立列，或使用 ST_Subdivide() 分割空间数据。对于已压缩的自定义数据类型，可设置存储属性为 EXTERNAL 以避免重复压缩。定期检查 TOAST 表的使用情况（通过 pg_class 查询），有助于识别哪些数据被 TOAST 并评估其必要性。
Q&A
Postgres的TOAST是什么？它有什么作用？
TOAST是The Oversized Attribute Storage Technique的缩写，是Postgres用于存储大于8KB页大小的数据的机制。它将大块数据分割成较小的块（每块2KB）存储在单独的TOAST表中，并自动建立索引以加快查找。TOAST自动进行，无需手动设置。
TOAST对查询性能有什么影响？
TOASTed数据通常查询响应较慢，因为需要从TOAST表中检索并重组数据。此外，更新TOASTed行的单个列时，必须更新所有受影响的页面，可能导致写放大和性能问题。频繁访问的数据不应使用TOAST，否则会影响效率。
Postgres中数据类型的存储选项有哪些？它们如何影响TOAST和压缩？
存储选项包括：PLAIN（不压缩、不TOAST，用于小数据类型如INTEGER）、EXTENDED（压缩且TOAST，TEXT/JSON等默认）、EXTERNAL（不压缩但TOAST，用于已压缩数据）、MAIN（压缩但不TOAST，用于NUMERIC）。这些选项影响数据是否被TOAST和压缩。
如何查询数据库中哪些表有TOAST表以及它们的大小？
可以使用以下查询：SELECT c.relname AS source_table_name, c.relpages AS source_table_number_of_pages, c.reltuples AS source_table_number_of_tuples, c.reltoastrelid AS toast_table_oid, t.relname AS toast_table_name, t.relpages AS toast_table_number_of_pages, t.reltuples AS toast_table_number_of_tuples FROM pg_class c JOIN pg_class t ON c.reltoastrelid = t.oid WHERE t.relpages > 0;
在什么情况下应该避免使用TOAST？如何优化？
频繁访问和查询的数据应避免TOAST，因为TOAST会增加查询延迟。优化方法包括：使用传统列结构代替大文本或JSON；对于空间数据，使用ST_Subdivide()分割大型几何对象；避免对经常访问的数据进行压缩（如全文搜索的文本）。
Postgres的页面大小是多少？TOAST段的大小是多少？
Postgres的页面大小为8KB，不可配置。TOAST段的大小为2KB，因此每个8KB页面大约包含4个TOAST段。
