2 PostgreSQL 17 新特性

Web 版说明。本章包含几处源文错误和需要补充的版本限定。阅读下方正文时，请同时参阅 PostgreSQL 17 勘误。

如果你熟悉 PostgreSQL 的早期版本，本章可以帮助你了解过去一年里发生了哪些变化。这里仅介绍部分更新；完整变更列表请参阅发行说明：postgrespro.com/docs/postgresql/17/release-17. 你也可以关注我们的博客，了解最新动态：https://habr.com/en/companies/postgrespro/articles/.

SQL 命令

改进了 MERGE 命令。 新增的 WHEN NOT MATCHED BY SOURCE 子句可以处理目标关系中存在、源关系中不存在的行。现在还支持 RETURNING 子句，也可以像使用表一样将视图用作目标。

借助新增的 on_error 参数，现在可以让 COPY FROM 命令忽略某些列中值的格式无效所引发的错误。log_verbosity 参数则会以 NOTICE 级别的消息显示被跳过的值。未来的改进可能会允许将无效值放入单独的表中。

现在可以修改表中的生成表达式，方法是在 ALTER COLUMN 命令中使用 SET EXPRESSION 子句。此前，只能删除该表达式。

现在可以按照 SQL 标准，使用表示当前时区的简写 AT LOCAL，替代带有时区值的 AT TIME ZONE。

函数与类型

重载后的 random 函数现在接受两个参数，分别指定随机数的最小值和最大值。支持 int、bigint 和 numeric 值。

interval 类型现在支持无穷值。

除了用于十六进制的 to_hex，还增加了类似的函数，分别用于二进制（to_bin）和八进制（to_oct）。

为 to_timestamp 函数新增了格式模板： TZ（时区）和 OF（相对于 UTC 的偏移）。此前，必须使用 to_char。

SQL 标准定义的 xmltext 函数将输入字符串转换为 XML，并正确转义特殊字符。

新增 Unicode 函数： unicode_assigned 检查字符串中的每个字符是否都有有效的 Unicode 值，unicode_version 返回 PostgreSQL 的 Unicode 版本，而 icu_unicode_version 返回 ICU 版本。

现在，一些带有多个参数的聚合函数已在定义中为参数指定了名称。

SQL/JSON

实现 SQL/JSON 2016 标准的这部壮丽史诗，如今终于落幕。 此前缺少的 JSON_EXISTS、JSON_QUERY、JSON_VALUE 和 JSON_TABLE 函数终于全部到位。jsonpath 语言也增加了新的数据转换方法，可以将数据转换为 bigint、boolean、date、decimal、integer、number、string、time_tz、time、timestamp_tz 和 timestamp。

逻辑复制

升级现在容易多了。 pg_upgrade 工具会将复制槽迁移到发布端，订阅端只需更新连接字符串。升级订阅端时，所有订阅都会完整保留，复制可以继续，无需重新同步。

逻辑副本可以基于物理副本创建：物理副本的所有表都已同步，因此配置复制不会花费太多时间。新工具 pg_createsubscriber 会将物理副本切换到读写模式，在两台服务器的一个或多个数据库中创建成对的发布端和订阅端，并在订阅属性中指定继续复制的起始位置。

逻辑复制槽会迁移到副本上，并持续更新。完成计划内切换后，只需更新连接字符串，使其指向新的服务器，复制即可恢复。

通过 pg_stat_subscription 视图新增的 worker_type 列，可以查看复制工作进程正在做什么。

可能的值有：apply、parallel apply 和 table synchronization。

pg_stat_replication 视图中的 conflicting 和 invalidation_reason 列，会显示逻辑复制槽是否失效，以及失效的原因。

此外，针对存在大量子事务的情况，逻辑解码以及依赖它的逻辑复制都得到了显著优化。

清理

借助基于基数树的新死元组存储方式，清理现在需要的内存大幅减少。此外，元组 ID 查找速度更快，内存改为动态分配（此前会一次性分配全部 maintenance_work_mem），1 GB 的硬性上限也已取消。现在，大多数表只需一轮就能完成清理，避免反复扫描索引。

清理监控得到改进。 pg_stat_progress_vacuum 新增了两列：待清理的索引总数（indexes_total），以及已清理的索引数量（indexes_processed）。

如果在清理过程中冻结行，产生的 WAL 现在更少了。这两个操作会合并为一条 WAL 记录。

备份与升级

PostgreSQL 新增了页级增量备份。walsummarizer 进程（配合 summarize_wal 参数）读取 WAL，记录哪些页被修改。pg_basebackup 工具新增的 --incremental 参数可启用增量备份，并利用复制协议的新特性。恢复工具 pg_combinebackup 会将增量备份及其依赖的所有备份合并为完整备份。

在 pg_basebackup 和 pg_receivewal 中，可以通过 dbname 参数指定要连接的数据库。前者使用 -R 选项时，还会在写入 postgresql.auto.conf 时将数据库名添加到 primary_conninfo 中。这两个工具本身都不需要数据库名，但通过代理连接，以及在副本上配置复制槽同步时，都需要提供它。

为 pg_dump 新增了选项： --filter 指定一个文件，其中列出要纳入转储或从转储中排除的对象。--exclude-extension 则排除一组扩展。

对于含有多个大对象和表的数据库，使用 pg_upgrade 升级更快了。pg_dump 现在会在备份索引中对大对象进行分组，而 pg_restore 则按 --transaction-size 指定的事务大小提交更改。此外，并行恢复中主导进程的逻辑也得到了改进。

访问控制

新增权限 MAINTAIN，用于 ANALYZE、VACUUM（包括 VACUUM FULL）、CLUSTER、REINDEX、REFRESH MATERIALIZED VIEW 和 LOCK TABLE。加入 pg_maintain 角色后，即可对数据库中的每个关系拥有这项权限。

使用 libpq 的客户端应用程序现在可以通过 TLS 直接连接。将 sslnegotiation 参数设置为 requiredirect 即可启用。

新的默认权限显示方式： 如果没有权限，psql 会返回 (none)，同时也会遵循 \pset null 的设置。

查询规划与执行

规划器现在可以使用物化 CTE 的统计信息，包括 CTE 的列统计信息和行排序顺序。

规划器可以交换 GROUP BY 中的表，例如借此利用索引或增量排序。

包含子事务的函数现在是 PARALLEL SAFE 的。 这尤其包括带有 EXCEPTION 块的 PL/pgSQL 函数。此外，计划的并行部分现在也可以包含 InitPlan 节点。

EXPLAIN 命令的改进：

• memory 参数显示生成计划时使用了多少内存。

• serialize 参数显示将查询结果转换为文本或二进制格式、以便发送给客户端的代价（尤其是 TOAST 数据的重组）。

• SubPlan 和 InitPlan 节点的可读性得到改进。

许多索引特性过去一直仅适用于 B-树。现在，其他类型的索引也可以使用这些特性：

• 哈希索引可用于识别逻辑复制订阅端被修改的行。

• 增量排序可以配合 GiST 和 SP-GiST 索引使用。

• BRIN 索引可以并行创建。

分区方面的一些改进：

• 现在可以设置排他约束。

• 完整支持 GENERATED AS IDENTITY 列。

监控

新视图 pg_stat_checkpointer 显示检查点进程的统计信息，这些信息此前由 pg_stat_bgwriter 提供。它还会显示副本重启点的统计信息。pg_stat_bgwriter 中的 buffers_backend 和 buffers_backend_fsync 列已移除，因为 pg_stat_io 现在能够提供更准确的进程数据。

pg_stat_statements 视图：

• 新增列，用于跟踪全部统计信息的重置时间和最短、最长耗时统计信息的重置时间（stats_since 和 minmax_stats_since）。

• 归一化命令 CALL、PREPARE TRANSACTION、COMMIT/ROLLBACK PREPARED 和 DEALLOCATE：将它们的参数替换为常量值，从而将这些命令作为单个事件记录。

现在可以在 pg_stats 中查看范围类型列的统计信息。

扩展开发者现在可以定义自己的等待事件。dblink 和 postgres_fdw 扩展的开发者率先使用了这项功能。

除了文档之外，现在也可以在新视图 pg_wait_events 中查看等待事件的类型和描述。

事件触发器

终于可以为数据库连接事件创建 ON LOGIN 触发器了。

事件触发器支持 REINDEX 命令。

event_triggers 参数用于启用或禁用事件触发器，主要用于调试。

配置参数

由于实现与效率方面出现了问题，最初在 PostgreSQL 9.6 中引入的参数 old_snapshot_threshold 已被移除。

新参数 transaction_timeout 限制事务的总时长。 过去的 statement_timeout 和 idle_in_transaction_session_timeout 参数无法保证事务在指定时间内完成或终止。

当 huge_pages = try 时，huge_pages_status 参数会显示是否分配了大页。

一些新增配置参数用于设置 SLRU 缓存大小，以便进行更细致的调优：

• commit_timestamp_buffers —— 提交时间；

• multixact_member_buffers 和 multixact_offset_buffers —— 多事务（multitransaction，MultiXact）；

• subtransaction_buffers —— 嵌套事务；

• notify_buffers —— 异步消息；

• transaction_buffers —— 事务状态；

• serializable_buffers —— 可串行化事务冲突。

ALTER SYSTEM 命令现在可以将自定义参数写入 postgresql.auto.conf。allow_alter_system 参数可以阻止 ALTER SYSTEM 意外修改配置。

本地化

新增内置提供者，支持 C 和 C.UTF8 区域设置。

其他

对于某些工具，可以用 --synch-method 选项设置磁盘同步方法，包括 initdb、pg_basebackup、pg_checksums、pg_rewind、pg_upgrade 和 pg_dump。默认方法是 fsync。

walsender 进程会尽可能直接从缓冲区读取 WAL 记录，绕过文件系统。

此前，PostgreSQL 为每个页单独发起一次系统调用，并寄望于操作系统将这些操作合并。现在，有了多块读取基础设施：可以一次读取一系列页（每次最多 io_combine_limit 字节）。未来还将加入异步读取，在页到达时就开始处理，而无需等待整个操作完成。