DeepSeek总结的PostgreSQL 19新功能：第一部分

PostgreSQL 19：第一部分 或 CommitFest 2025-07

来源： habr.com

原文地址：https://postgr.es/p/7tA

我们正在启动一个关于 PostgreSQL 19 即将到来变化的新系列文章。第一篇文章聚焦于去年夏天的七月 CommitFest 中的更新内容。

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📑 目录

• 连接服务文件：支持 libpq 参数和 psql 变量
• regdatabase：用于数据库标识符的类型
• pg_stat_statements：通用计划与自定义计划计数器
• pg_stat_statements：FETCH 命令规范化
• pg_stat_statements：IN 子句中的参数列表命令规范化
• EXPLAIN：Memoize 节点估算
• btree_gin：整数类型的比较运算符
• pg_upgrade：优化大对象迁移
• 优化临时表截断
• 规划器：Append 和 MergeAppend 节点中的增量排序
• 域约束验证不再阻塞 DML 操作
• CHECKPOINT 命令参数
• COPY FROM：跳过初始行
• pg_dsm_registry_allocations：动态共享内存使用

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🔌 连接服务文件：支持 libpq 参数和 psql 变量

提交： [092f3c63efc6], [6b1c4d326b06]

当使用连接服务文件连接到服务器时，现在可以通过连接字符串中的新参数 servicefile 指定文件名。

例如，当前目录下有一个 demo.conf 文件：

$ cat ./demo.conf
[demo]
host=localhost
port=5401
user=postgres
dbname=demo
options=-c search_path=bookings

你可以使用它进行连接：

$ psql 'servicefile=./demo.conf service=demo'
psql (19devel)
Type "help" for help.

postgres@demo(19.0)=#

在 psql 中，新增了一个 SERVICEFILE 变量用于指定服务文件名：

postgres@demo(19.0)=# \echo :SERVICEFILE
./demo.conf

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🏷️ regdatabase：用于数据库标识符的类型

提交： [bd09f024a]

对象标识符别名类型家族的新成员。regdatabase 类型支持数据库名称与其标识符之间的双向转换。

SELECT current_database()::regdatabase,
       current_database()::regdatabase::oid
\gx
-[ RECORD 1 ]----+------
current_database | demo
current_database | 16561

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📊 pg_stat_statements：通用计划与自定义计划计数器

提交： [3357471cf]

pg_stat_statements 视图现在新增两列，用于跟踪查询执行中选择通用计划和自定义计划的次数：

SELECT pg_stat_statements_reset();

SELECT * FROM bookings WHERE book_ref = $1 \bind 'NWQI2S' \g /dev/null
SELECT * FROM bookings WHERE book_ref = $1 \bind 'WF2DGZ' \g /dev/null

SELECT query, calls, generic_plan_calls, custom_plan_calls
FROM pg_stat_statements
WHERE query ~ 'bookings'
\gx
-[ RECORD 1 ]------+-------------------------------------------
query              | SELECT * FROM bookings WHERE book_ref = $1
calls              | 2
generic_plan_calls | 0
custom_plan_calls  | 2

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🔄 pg_stat_statements：FETCH 命令规范化

提交： [bee23ea4d]

在规范化 FETCH 命令时，获取行数现在被替换为常量。这意味着获取不同行数的 FETCH 命令将共享相同的查询标识符，并在 pg_stat_statements 中显示为单一条目：

SELECT pg_stat_statements_reset();

BEGIN;
DECLARE cur CURSOR FOR SELECT * FROM flights;
FETCH 1 cur\g /dev/null
FETCH 2 cur\g /dev/null
FETCH -1 cur\g /dev/null
COMMIT;

SELECT queryid, query, calls
FROM pg_stat_statements
WHERE query ~ '^FETCH'
\gx
-[ RECORD 1 ]----------------
queryid | 4164749676997500190
query   | FETCH $1 cur
calls   | 3

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📝 pg_stat_statements：IN 子句中的参数列表命令规范化

提交： [c2da1a5d6]

带有 IN 子句中常量列表的命令已在版本 18 中实现了规范化。在版本 19 中，这一规范化不仅适用于常量，还适用于参数列表：

SELECT pg_stat_statements_reset();

SELECT * FROM flights WHERE flight_id IN (1,2) \g /dev/null
SELECT * FROM flights WHERE flight_id IN (1,2,3) \g /dev/null

SELECT * FROM flights WHERE flight_id IN ($1,$2) \bind 11 12 \g /dev/null
SELECT * FROM flights WHERE flight_id IN ($1,$2,$3) \bind 21 22 23 \g /dev/null
SELECT * FROM flights WHERE flight_id IN ($1,$2,$3,$4) \bind 31 32 33 34 \g /dev/null

SELECT queryid, query, calls
FROM pg_stat_statements
WHERE query ~ 'flights'
-[ RECORD 1 ]-----------------------------------------------------
queryid | -5928905334469394952
query   | SELECT * FROM flights WHERE flight_id IN ($1 /*, ... */)
calls   | 5

这对于使用扩展查询协议的应用程序特别有用。

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🔍 EXPLAIN：Memoize 节点估算

提交： [4bc62b86849]

为了帮助理解规划器为何选择使用 Memoize 节点，EXPLAIN 输出现在包含该节点的规划器估算值（显示在 Estimates 行中）：

EXPLAIN            
SELECT * FROM routes r
  JOIN airports_data a ON r.departure_airport = a.airport_code
WHERE r.days_of_week = '{1,2,3,4,5,6,7}';
                                               QUERY PLAN                                               
--------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Nested Loop  (cost=0.29..212.71 rows=898 width=293)
   ->  Seq Scan on routes r  (cost=0.00..111.12 rows=898 width=103)
         Filter: (days_of_week = '{1,2,3,4,5,6,7}'::integer[])
   ->  Memoize  (cost=0.29..1.08 rows=1 width=190)
         Cache Key: r.departure_airport
         Cache Mode: logical
         Estimates: capacity=73 distinct keys=73 lookups=898 hit percent=91.87%
         ->  Index Scan using airports_data_pkey on airports_data a  (cost=0.28..1.07 rows=1 width=190)
               Index Cond: (airport_code = r.departure_airport)
(9 rows)

此行显示规划器对以下指标的估算：

• 哈希表大小
• 哈希表中唯一元素的数量
• 哈希表被查找的次数
• 命中率

使用 EXPLAIN 的 analyze 参数运行可显示估算与实际结果之间的差异。以下是同一查询执行计划中的两个相关行：

...
         Estimates: capacity=73 distinct keys=73 lookups=898 hit percent=91.87%
         Hits: 830  Misses: 68  Evictions: 0  Overflows: 0  Memory Usage: 19kB
...

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🔧 btree_gin：整数类型的比较运算符

提交： [e2b64fcef35], [fc896821c44]

为 btree_gin 扩展的用户提供的小便利。

CREATE EXTENSION btree_gin;

CREATE TABLE t (a bigint, b text);
INSERT INTO t SELECT random(1,100), random()::text FROM generate_series(1, 100000);

CREATE INDEX idx ON t USING GIN (a, b gin_trgm_ops);
VACUUM ANALYZE t;

SELECT * FROM t WHERE a = 42 AND b LIKE '*42*';

以前，对于此类查询，规划器只会使用列 b 条件的索引，而不会将 a = 42 纳入索引搜索条件，因为列 a 的类型是 bigint，而 42 默认为 int。这需要在查询中显式指定 a = 42::bigint。

现在 btree_gin 已得到改进，int2、int4 和 int8 将自动转换为适当的类型以供索引使用。

EXPLAIN SELECT * FROM t WHERE a = 42 AND b LIKE '*42*';
                             QUERY PLAN                             
--------------------------------------------------------------------
 Bitmap Heap Scan on t  (cost=229.49..233.51 rows=1 width=27)
   Recheck Cond: ((a = 42) AND (b ~~ '*42*'::text))
   ->  Bitmap Index Scan on idx  (cost=0.00..229.49 rows=1 width=0)
         Index Cond: ((a = 42) AND (b ~~ '*42*'::text))
(4 rows)

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🚀 pg_upgrade：优化大对象迁移

提交： [161a3e8b682], [3bcfcd815e1]

当从版本 12 及以上版本升级时，带有 --binary-upgrade 参数的 pg_dump 会为大对象生成 COPY 命令，将数据直接插入 pg_largeobject_metadata 和 pg_shdepend 表中。

从这样的转储中恢复比执行 ALTER LARGE OBJECT 命令分配所有权和 GRANT 命令设置权限要快得多。因此，pg_upgrade 升级包含大量大对象的服务器将花费更少的时间。

从版本 16 及更高版本升级（第二个提交）将更快，因为 pg_largeobject_metadata 表文件将像普通用户表文件一样被迁移。

不带 --binary-upgrade 参数的 pg_dump 继续像往常一样使用 SQL 命令导出大对象元数据。

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⚡ 优化临时表截断

提交： [78ebda66bf2]

以前截断临时表需要为每个分支（主关系、可见性映射和空闲空间映射）扫描本地缓冲区缓存（temp_buffers）三次。现在一次扫描就足够了。这对于大量使用临时表的应用程序来说是一个非常有价值的优化。

普通表的类似优化早在 PostgreSQL 13 中就已实现。

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📐 规划器：Append 和 MergeAppend 节点中的增量排序

提交： [55a780e9476]

规划器现在可以为嵌套在 Append 或 MergeAppend 中的节点利用增量排序。当嵌套节点可以产生部分排序的数据时，规划器将倾向于增量完成排序，而不是对整个结果集执行完整排序。

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🔓 域约束验证不再阻塞 DML 操作

提交： [16a0039dc0d]

ALTER DOMAIN ... VALIDATE CONSTRAINT ... 命令现在使用较轻的 SHARE UPDATE EXCLUSIVE 锁，而不是之前的 SHARE 锁。这允许对使用该域的表进行并发修改而不会阻塞。

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⚙️ CHECKPOINT 命令参数

提交： [cd8324cc89a], [bb938e2c3c7], [a4f126516e6], [2f698d7f4b7], [8d33fbacbac]

CHECKPOINT 命令现在支持参数：

=# \h checkpoint 
Command:     CHECKPOINT
Description: force a write-ahead log checkpoint
Syntax:
CHECKPOINT [ ( option [, ...] ) ]

where option can be one of:

    FLUSH_UNLOGGED [ boolean ]
    MODE { FAST | SPREAD }

URL: https://www.postgresql.org/docs/devel/sql-checkpoint.html

当启用 FLUSH_UNLOGGED 时，未记录对象（表、索引等）的修改缓冲区将被刷新到磁盘。此参数默认禁用。

此参数有助于在大量使用未记录表时减少服务器重启时间。在关闭服务器之前，可以手动运行 CHECKPOINT，以便在关闭期间后续的检查点完成得更快。以前，未记录对象的脏缓冲区不会被检查点进程刷新到磁盘------这仅在关闭期间发生。现在，通过手动运行带有 FLUSH_UNLOGGED ON 的检查点，可以在服务器停止前卸载更多工作。

为了避免给系统带来过多的写入负载，可以使用另一个新参数 MODE SPREAD 运行预备检查点。检查点将随时间分散进行，并考虑 checkpoint_completion_target 值。这类似于 pg_basebackup 工具中的 --checkpoint={fast|spread} 参数。

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📄 COPY FROM：跳过初始行

提交： [bc2f348e87c]

COPY 命令的 header 参数现在除了接受 true/false 和 match 之外，还可以接受一个正数值。这个数字指定命令在开始将数据加载到表之前应跳过的初始行数。

CREATE TABLE test(id int);

=# COPY test FROM stdin (header 3);
Enter data to be copied followed by a newline.
End with a backslash and a period on a line by itself, or an EOF signal.
>> first header row
>> second header row
>> third, then data
>> 1
>> 2
>> \.
COPY 2
SELECT * FROM test;
 id 
----
  1
  2
(2 rows)

请注意，在这种情况下，您将无法使用 header match 选项在文件和表之间映射列。

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📊 pg_dsm_registry_allocations：动态共享内存使用

提交： [167ed8082f4]

新的系统视图 pg_dsm_registry_allocations 提供有关动态共享内存分配的信息。

=# \d pg_dsm_registry_allocations
  View "pg_catalog.pg_dsm_registry_allocations"
 Column |  Type  | Collation | Nullable | Default 
--------+--------+-----------+----------+---------
 name   | text   |           |          | 
 type   | text   |           |          | 
 size   | bigint |           |          | 

---