PostgreSQL server端接收连接后fork进程

PostgreSQL是一种开源的对象关系型数据库管理系统。它广泛用于Web应用程序和数据分析应用中。PostgreSQL通过它的服务端接收连接后，会fork出子进程进行具体的处理。这篇文章将提供一些关于PostgreSQL fork进程的详细介绍。

PostgreSQL架构

在了解fork进程前，我们需要了解PostgreSQL的架构。PostgreSQL包括两个核心模块：服务器和后台进程。实际上，PostgreSQL使用的是“主从结构”，其中主进程(SQL进程)负责接收客户端请求、解析用户请求、控制并发等。另一方面，后台进程提供了诸如自动化清理，备份恢复或检查点等服务。

服务器由一个主进程和若干个子进程组成。每个子进程都是一个单独的连接，并且由主进程启动和监视。当子进程启动时，它会继承主进程的所有资源，包括文件描述符、内存等。

PostgreSQL中fork进程的基本原理

当PostgreSQL接收到客户端连接请求时，会fork出一个子进程来处理该请求。子进程会继承父进程的许多属性和特权，这些属性和特权在子进程启动时初始化并分配给他。

PostgreSQL的fork进程是通过一个实用程序函数来实现的，即fork_process()。这个函数的作用是创建一个新的进程，然后将该进程的标准输入、输出和错误流分别连接到相应的文件描述符。在这之后，该进程就会运行传入fork_process()函数的子程序。

当fork出一个新的子进程时，对于子进程来说，它所接收到的是一个完全拷贝的主进程。所以，子进程将具有与主进程相同的地址空间，就像它在fork()之前所具有的那样。不过，在调用exec后，子进程将开始运行新程序，这意味着它会覆盖它原来的代码和数据，然后运行新程序来处理相应的请求。

PostgreSQL中fork进程的使用

当PostgreSQL服务器启动并接收连接请求时，它将创建一个新的子进程来处理该连接。这个子进程将接收与该连接相关的所有信息，包括用户名、密码、数据库名以及执行的SQL语句。子进程使用这些信息来验证该连接覆盖此过程中的身份验证步骤并执行SQL查询。

在处理完SQL查询后，子进程将关闭连接并终止。此时，该子进程将在父进程中被标记为已终止，它的资源将被释放，并进入可重新分配状态。在这种情况下，PostgreSQL将立即启动一个新的子进程来处理下一个连接。

结论

正如我们所看到的，PostgreSQL在运行时会fork出子进程用于处理客户端连接请求。这个过程的基本原理是，在接收连接请求时，PostgreSQL会创建一个新的子进程，该子进程将与主进程共享部分资源并执行程序。

此模型可使PostgreSQL在并发环境下安全高效地运行。PostgreSQL将在服务端处理连接请求的时候fork出子进程，使得在每个子进程中只需要专注于处理一个连接。这种技术可以提高整个系统的并发处理能力。