PostgreSQL 18新特性之虚拟生成列

PostgreSQL 12 提供了生成列(GENERATED ALWAYS AS STORED)功能,但是只能支持存储型的生成列,需要占用存储空间,更新成本高。

为此,PostgreSQL 18 即将引入一个新的增强:虚拟生成列。这种类型的字段值不需要存储,而是在读取数据时进行计算。虚拟生成列类似于视图,而存储生成列更像物化视图。

我们可以通过在CREATE TABLE或者ALTER TABLE语句中指定字段的GENERATED ALWAYS AS约束来创建一个生成列:

sql 复制代码
column_name data_type 
GENERATED ALWAYS AS ( generation_expr ) [ STORED | VIRTUAL ]

其中,GENERATED ALWAYS AS表示创建生成列;generation_expr 指定了生成列的表达式;STORED表示存储生成列,VIRTUAL代表虚拟生成列(默认值)。

例如以下语句:

sql 复制代码
CREATE TABLE t_circle(
   id INTEGER PRIMARY KEY,
   x NUMERIC NOT NULL,
   y NUMERIC NOT NULL,
   radius NUMERIC NOT NULL,
   perimeter NUMERIC GENERATED ALWAYS AS (2 * 3.14159265 * radius) VIRTUAL
);

ALTER TABLE t_circle ADD area NUMERIC GENERATED ALWAYS AS (3.14159265 * radius * radius) VIRTUAL;

首先,CREATE TABLE语句为表 t_circle 定义了一个生成列 perimeter,表示圆的周长。然后,使用ALTER TABLE语句增加一个生成列 area ,表示圆的面积。

接下来我们插入一些数据:

sql 复制代码
INSERT INTO t_circle VALUES (1, 2, 2, 5);
SELECT * FROM t_circle;
id|x|y|radius|perimeter  |area       |
--|-|-|------|-----------|-----------|
 1|2|2|     5|31.41592650|78.53981625|

INSERT INTO t_circle(id, x, y, radius ,perimeter) VALUES (2, 0, 0, 1, 6.28318530);
SQL Error [42601]: ERROR: cannot insert into column "perimeter"
  Detail: Column "perimeter" is a generated column.

第一个插入语句没有指定生成列的值,由数据库自动计算;第二个插入语句为 perimeter 提供了数据,执行失败;INSERTUPDATE语句不能为生成列指定值。

虚拟生成列具有查询时实时计算,不占用存储空间等优点;但是目前 PostgreSQL 18 提供的虚拟生成列还存在一些限制:

  • 不支持索引,包括唯一约束;
  • 不支持扩展统计信息;
  • 不支持外键约束;
  • 不支持非空约束(可以使用检查约束);
  • 不支持 ALTER TABLE / DROP EXPRESSION 语句;
  • 不支持域类型;
  • 不支持逻辑复制。
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