PostgreSQL 高级功能（五）

1. 存储过程与函数

1.1 创建存储过程

存储过程是一组预编译的SQL语句，可以简化复杂的操作。以下是一个简单的存储过程示例：

CREATE OR REPLACE FUNCTION add_user(username VARCHAR, email VARCHAR) 
RETURNS VOID AS $$
BEGIN
    INSERT INTO users (username, email) VALUES (username, email);
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

调用存储过程：

SELECT add_user('john_doe', 'john@example.com');

1.2 创建函数

函数与存储过程类似，但函数可以返回值。以下是一个计算两数之和的函数示例：

CREATE OR REPLACE FUNCTION add_numbers(a INTEGER, b INTEGER) 
RETURNS INTEGER AS $$
BEGIN
    RETURN a + b;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

调用函数：

SELECT add_numbers(10, 20);

2. 触发器

触发器是在特定事件发生时自动执行的程序，如插入、更新或删除操作。

2.1 创建触发器

以下示例展示了在 users 表上创建触发器，当插入新用户时，自动记录时间戳到 audit_log 表：

CREATE TABLE audit_log (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    username VARCHAR(50),
    action VARCHAR(50),
    action_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

CREATE OR REPLACE FUNCTION log_user_action() 
RETURNS TRIGGER AS $$
BEGIN
    INSERT INTO audit_log (username, action) VALUES (NEW.username, 'INSERT');
    RETURN NEW;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

CREATE TRIGGER after_user_insert
AFTER INSERT ON users
FOR EACH ROW
EXECUTE FUNCTION log_user_action();

3. 扩展与模块

PostgreSQL 提供了丰富的扩展，可以扩展其功能。

3.1 安装与使用扩展

例如，安装并使用 pgcrypto 扩展进行数据加密：

CREATE EXTENSION pgcrypto;

-- 使用 pgcrypto 进行数据加密
INSERT INTO users (username, email, password) VALUES 
('alice', 'alice@example.com', crypt('mypassword', gen_salt('bf')));

3.2 常用扩展

• PostGIS： 提供地理空间数据支持。
• pg_trgm： 支持基于三元组的字符串相似性搜索。
• hstore： 键值对存储。

4. 全文搜索

PostgreSQL 提供了强大的全文搜索功能，用于高效地搜索文本数据。

4.1 配置全文搜索

创建表并插入数据：

CREATE TABLE documents (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    content TEXT
);

INSERT INTO documents (content) VALUES 
('PostgreSQL is a powerful, open-source object-relational database system.'),
('It has a proven architecture and runs on all major operating systems.');

4.2 创建全文搜索索引

创建全文搜索索引以提高搜索效率：

CREATE INDEX idx_gin_content ON documents USING GIN (to_tsvector('english', content));

4.3 执行全文搜索

使用 to_tsvector 和 to_tsquery 函数进行全文搜索：

SELECT * FROM documents
WHERE to_tsvector('english', content) @@ to_tsquery('PostgreSQL & powerful');

5. JSON 数据类型与操作

PostgreSQL 支持存储和操作 JSON 数据类型，非常适合处理半结构化数据。

5.1 存储 JSON 数据

创建包含 JSON 数据类型的表：

CREATE TABLE products (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    attributes JSONB
);

INSERT INTO products (name, attributes) VALUES 
('Laptop', '{"brand": "Dell", "memory": "16GB", "storage": "512GB"}'),
('Smartphone', '{"brand": "Apple", "memory": "4GB", "storage": "64GB"}');

5.2 查询 JSON 数据

使用操作符和函数查询 JSON 数据：

-- 查询 brand 为 Dell 的产品
SELECT * FROM products
WHERE attributes->>'brand' = 'Dell';

-- 查询并提取存储大小
SELECT name, attributes->>'storage' AS storage FROM products;

6. 案例实战

6.1 练习题目

1. 创建一个存储过程，插入订单数据并更新库存。
2. 创建一个触发器，在删除订单时记录日志。
3. 使用 pgcrypto 加密用户密码。
4. 为产品描述字段创建全文搜索索引并执行搜索。

6.2 示例答案

1. 创建存储过程：

CREATE OR REPLACE FUNCTION add_order(user_id INTEGER, product_id INTEGER, quantity INTEGER) 
RETURNS VOID AS $$
BEGIN
    INSERT INTO orders (user_id, product_id, quantity) VALUES (user_id, product_id, quantity);
    UPDATE products SET stock = stock - quantity WHERE id = product_id;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

1. 创建触发器：

CREATE TABLE order_log (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    order_id INTEGER,
    action VARCHAR(50),
    action_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

CREATE OR REPLACE FUNCTION log_order_deletion() 
RETURNS TRIGGER AS $$
BEGIN
    INSERT INTO order_log (order_id, action) VALUES (OLD.id, 'DELETE');
    RETURN OLD;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

CREATE TRIGGER after_order_delete
AFTER DELETE ON orders
FOR EACH ROW
EXECUTE FUNCTION log_order_deletion();

1. 使用 pgcrypto 加密用户密码：

CREATE EXTENSION pgcrypto;

UPDATE users SET password = crypt('newpassword', gen_salt('bf')) WHERE username = 'alice';

1. 创建全文搜索索引并执行搜索：

CREATE INDEX idx_gin_description ON products USING GIN (to_tsvector('english', description));

SELECT * FROM products
WHERE to_tsvector('english', description) @@ to_tsquery('powerful & laptop');

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系统文章目录：

PostgreSQL 简介与基础（一）

PostgreSQL 基本SQL语法（二）

PostgreSQL 高级SQL查询（三）

PostgreSQL 数据库设计与管理（四）

PostgreSQL 高级功能（五）

PostgreSQL 性能优化与调优（六）

PostgreSQL 高可用性与灾难恢复策略（七）

PostgreSQL 安全性与权限管理（八）

PostgreSQL 高级功能与扩展（九）

PostgreSQL 分区表与并行查询（十）

PostgreSQL 索引优化与性能调优（十一）

PostgreSQL 日志管理与故障排查（十二）

PostgreSQL 高可用性与容错性（十三）