金仓 KingbaseES PL/SQL 开发全攻略：异常处理、数据类型、调试优化与过程语句

写在前面

PL/SQL 是 KingbaseES 在 SQL 上做的过程化扩展，把 SQL 操作数据的能力和过程语言控制流程的能力揉到了一块。跟纯 SQL 比，它能写更绕的业务逻辑，出了错也能把控制权转给异常处理块，不至于让程序直接崩掉。

知识库这块内容不少，我按四条线理：异常处理怎么捕获和传播错误、数据类型分哪几类、调试优化靠什么工具找瓶颈、过程和语句怎么写函数跟存储过程。下面一条条说。

一、异常处理：出错也能体面收场

1.1 异常是什么

异常说白了就是 PL/SQL 运行时报的错。设计疏忽、编码 bug、硬件故障，都可能导致。你没法提前堵住所有异常，但可以写一段处理程序，让程序踩到坑之后还能继续往下走。任何一个 PL/SQL 块都能挂一个异常处理部分。

异常分两类，一类是系统预定义异常，一类是用户自定义异常。前者 PL/SQL 已经给常见错误起了名，运行时出错自动抛，比如除零对应的是 DIVISION_BY_ZERO。后者得你自己在匿名块、子程序或包的声明区里声明。

1.2 系统预定义异常

KingbaseES 预定义了一批异常，还跟 Oracle 的命名做了对应。这张表建议留着，报错名对不上号的时候翻一翻：

KingbaseES 异常名	Oracle 对应名	触发说明
`CASE_NOT_FOUND`	`CASE_NOT_FOUND`	CASE 语句没有任何 WHEN 满足，也没有 ELSE
`COLLECTION_IS_`	`COLLECTION_IS_`	对未初始化的嵌套表/可变数组调方法（EXISTS 除外）或赋值
`DUPLICATE_CURSOR`	`CURSOR_ALREADY_OPEN`	打开一个已经打开的游标
`UNIQUE_VIOLATION`	`DUP_VAL_ON_INDEX`	给有唯一约束的字段存了重复值
`INVALID_CURSOR_NAME`	`INVALID_CURSOR`	操作了不合法的游标，比如关闭没打开的游标
`INVALID_TEXT_REPRESENTATION`	`INVALID_NUMBER`	运算、转换、截位或长度约束出错
`NO_DATA_FOUND`	`NO_DATA_FOUND`	没查到数据
`INTERNAL_ERROR`	`PROGRAM_ERROR`	PL/SQL 内部错误
`SELF_IS_`	`SELF_IS_`	对空对象调 MEMBER 方法
`OUT_OF_MEMORY`	`STORAGE_ERROR`	内存溢出
`SUBSCRIPT_BEYOND_COUNT`	`SUBSCRIPT_BEYOND_COUNT`	下标超出元素总个数
`SUBSCRIPT_OUTSIDE_LIMIT`	`SUBSCRIPT_OUTSIDE_LIMIT`	下标不在合法范围，比如 -1
`TOO_MANY_ROWS`	`TOO_MANY_ROWS`	返回太多结果行
`NUMERIC_VALUE_OUT_OF_RANGE`	`VALUE_ERROR`	数值超出定义域
`DIVISION_BY_ZERO`	`ZERO_DIVIDE`	除零错误

用法不难，直接 WHEN 异常名 THEN，名字大小写无所谓：

sql 复制代码

\set SQLTERM /
DECLARE
  stock_price   NUMBER := 9.73;
  net_earnings  NUMBER := 0;
  pe_ratio      NUMBER;
BEGIN
  pe_ratio := stock_price / net_earnings;  -- 触发除零异常
  DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Price/earnings ratio = ' || pe_ratio);
EXCEPTION
  WHEN DIVISION_BY_ZERO THEN
    DBMS_OUTPUT.PUT_LINE('Company had zero earnings.');
    pe_ratio := NULL;
END;
/
\set SQLTERM ;

1.3 用户自定义异常

自己声明异常，语法是 exception_name EXCEPTION;。想跟错误码绑定就用 PRAGMA EXCEPTION_INIT，错误码得是大于 -1000000 且小于 0 的整数。拿一个到期账户检查的例子说：

sql 复制代码

\set SQLTERM /
CREATE PROCEDURE account_status (due_date DATE, today DATE) AUTHID DEFINER AS
  past_due  EXCEPTION;
BEGIN
  IF due_date < today THEN
    RAISE past_due;              -- 显式抛出
  END IF;
EXCEPTION
  WHEN past_due THEN
    RAISE NOTICE 'Account past due.';
END;
/
\set SQLTERM ;

1.4 捕获与传播

捕获靠 EXCEPTION ... WHEN ... THEN，OTHERS 兜底。有两个细节容易忘：一是处理语句里又抛了新异常，当前这个 EXCEPTION 子句接不住，会继续往外抛；二是异常被捕获时，局部变量保持触发时的值，但块里对数据库的改动默认会回滚，除非开了单语句回滚。

传播规则也直白：先在当前块找处理器，找不到就往封闭块层层上抛，直到有块接住，或者抛回调用环境。声明区和异常处理区产生的异常比较特殊，会立刻往外层传播，就算当前块有处理器也不拦。

1.5 异常信息检索

在异常处理块里，一组系统变量和函数能拿到当前异常的详情。SQLSTATE 和 SQLERRM 分别是 SQL 标准错误码和错误信息，只在异常处理模块里能用。SQLCODE() / SQLERRM() 是 Oracle 兼容的错误码和消息。剩下还有 ERROR_LINE()、ERROR_PROCEDURE()、ERROR_NUMBER()、ERROR_MESSAGE()、ERROR_STATE()、ERROR_SEVERITY()，分别拿行号、对象名、错误号、消息、状态号和严重级别。写日志告警的时候，这几个函数能帮你精确定位到是哪个函数哪一行出的问题。

二、数据类型：标量、记录、集合、对象

PL/SQL 数据类型分两大类------标量（存单个值）和复合（存一组值）。复合下面又分记录、集合、对象三种。

2.1 标量类型

字符类型里，CHAR 定长、不够了右侧补空格，VARCHAR2 变长不补，TEXT 最大 1G 适合存长文本。数值类型里 NUMBER(p,s) 用得最多，p 是有效位总数、s 是小数位，NUMBER(8,2) 最大表示 999999.99。PLS_INTEGER 和 BINARY_INTEGER 等价，范围跟 INTEGER 一致。日期时间有 DATE、TIMESTAMP、TIME、INTERVAL，大对象有 BLOB/CLOB/NCLOB/BFILE 这些，另外还有 XML 和位串 BIT/BIT VARYING。

有个点容易忽略：SIMPLE_FLOAT、SIMPLE_DOUBLE、SIMPLE_INTEGER 这几个子类型在基本类型上加了 NOT NULL 约束，变量永远不会 NULL 的时候可以用它们。

2.2 记录类型

记录类型内部元素可以不同数据类型，靠字段名访问。定义方式三种：显式指定字段的 RECORD、用 %TYPE 跟随已有变量或列的类型、用 %ROWTYPE 直接套整张表或游标结果集的结构。记录能嵌套，也能当子程序参数或函数返回值传。

sql 复制代码

TYPE student_info IS RECORD(
  id INT,
  name VARCHAR,
  grade INT
);
student student_info;                        -- 字段默认 NULL
student2 student_info := (1, 'Zhang San', 90);  -- 声明并初始化

2.3 集合类型

集合是同质元素的组合，三种，适用场景不一样：

类型	下标	是否限制个数	可用范围
关联数组	String 或 PLS_INTEGER	不限制	仅 PL/SQL 块/包
嵌套表	PLS_INTEGER（从 1 起）	不限制	块/包/模式
VARRAY	PLS_INTEGER（从 1 起）	需指定上限	块/包/模式

关联数组像哈希表，适合稀疏集合或快速查找；嵌套表元素数量不定的时候好用；VARRAY 适合预先知道最大数量、得保持顺序的场景。集合还带了一批内置方法，DELETE/TRIM/EXTEND 做增删，EXISTS/FIRST/LAST/COUNT/LIMIT/PRIOR/NEXT 做查询遍历。

2.4 对象类型

对象类型把面向对象那套搬进了数据库，由属性、方法、构造函数三部分组成。方法分成员方法（MEMBER，依赖具体实例）和静态方法（STATIC，依赖类型本身）。每个成员方法和构造函数都隐式带一个 self 参数指向实例自己。

有个特性我挺喜欢，就是 object type 的多段连续调用。以前想连调多个方法，得先写中间变量，比如 objvar2 := objvar1.func1(); 然后再 result := objvar2.func2();，两行才搞定。现在直接 objvar1.func1().func2() 一步到位。它底层会把这种链式调用重写成 ty3.func3(ty2.func2(a.func1())) 这种嵌套形式，代码看着清爽多了。

三、调试与优化：找性能瓶颈的两把利器

3.1 plsql_plprofiler

plsql_plprofiler 是 KingbaseES 的扩展插件，能分析函数、存储过程、包、触发器、嵌套函数、匿名块和对象类型的执行性能。它采三类数据：执行信息（对象 oid、行号、执行次数、总耗时、最长耗时）、堆栈信息（调用次数、自身耗时、调用对象耗时）、源码信息（oid、行号、源码）。

流程不复杂：建插件 → 清旧数据 → 启动分析器 → 跑目标程序 → 关分析器 → 查结果。数据分本地（当前会话可见）和全局（所有会话可见）两种。

看个挺典型的例子。一个存储过程先查基本工资、再查奖金、最后更新，跑完分析发现最耗时的是那两条 SELECT 和一条 UPDATE：

sql 复制代码

create extension plsql_plprofiler;
select pl_profiler_reset_local();
select pl_profiler_set_enabled_local(true);
call cal_salary(7);
select pl_profiler_set_enabled_local(false);

SELECT L.func_oid::regproc AS funcname, L.line_number,
       sum(L.exec_count)::bigint AS exec_count,
       sum(L.total_time)::bigint  AS total_time,
       max(L.longest_time)::bigint AS longest_time,
       S.source
FROM pl_profiler_linestats_local() L
JOIN pl_profiler_funcs_source(pl_profiler_func_oids_local) S
  ON S.func_oid = L.func_oid AND S.line_number = L.line_number
GROUP BY L.func_oid, L.line_number, S.source
ORDER BY L.func_oid, L.line_number;

定位到瓶颈后，把两次单独查询改成一条 JOIN 合并查询，速度明显上来了。这就是 profiler 的价值------不用猜，数据直接告诉你慢在哪一行。

3.2 plsql_pldbgapi

plsql_pldbgapi 是专门给 PL/SQL 做的调试插件，用法跟 GDB 很像，要开两个会话：一个应用端跑被调试的程序，一个调试端发命令。

基础的断点、单步进入、单步跳过、继续、查看断点，对应 plsql_pldbg_set_breakpoint、step_into、step_over、continue、get_breakpoints 这几个函数。高级的更值得说：get_variables 能一次性打印所有变量和参数，get_stack 看调用堆栈，step_out 直接跳出当前堆栈，还有 run_to_next_exception 能让程序停在异常发生的地方------排查运行时错误时尤其好用，因为就算没打断点它也会停。条件断点也支持，set_breakpoint_src 可以设命中次数和断点描述。

3.3 对象状态与 auto_explain

KingbaseES 的 PL/SQL 对象（函数、存储过程、触发器、包、类型）都有有效/无效状态。编译报错的对象会被标无效，但错误只降级成警告，不影响后面操作。这个功能用 GUC 参数 ora_func_style（默认 false）控制。状态分被动刷新（调用时检查）和主动刷新（ALTER ... COMPILE），依赖对象状态变了还会引起「状态蔓延」。

排查存储过程内部 SQL 的性能，auto_explain 是 explain 的补充。它是 session 级的，几个关键参数值得记：log_min_duration 只记录超阈值的慢 SQL，log_analyze 输出真实执行计划，log_nested_statements 开了能把函数内部嵌套 SQL 的计划也打出来。有个实战案例是存储过程跑着跑着 CPU 打满，靠 auto_explain 日志发现是某条 INSERT 语句走了 Nested Loop Left Join 导致死循环，关掉 enable_nestloop 才定位到问题。

3.4 找最耗时的 SQL

除了上面两个工具，直接查 sys_stat_statements_all 视图按 total_exec_time 排序，也能找出函数里最耗时的语句，配合 \timing on 看整体耗时。三层手段下来，基本没有藏得住的慢 SQL。

四、过程与语句：函数、存储过程、聚合、游标

4.1 程序结构与流程控制

PL/SQL 源程序分执行部分（必选）和异常处理部分（可选）。执行部分的流程控制分两类：条件选择（IF / 简单 CASE / 搜索 CASE）和顺序控制（GOTO / NULL）。简单 CASE 在所有分支都不匹配又没写 ELSE 时会抛 CASE_NOT_FOUND，这个坑容易踩。

4.2 函数：事务、嵌套、三态

KingbaseES 的函数支持事务操作，带 COMMIT/ROLLBACK 的函数能用在赋值、条件、循环表达式里。两个进阶点值得单独说。

先讲自治事务。声明了 PRAGMA AUTONOMOUS_TRANSACTION 之后，函数内部事务就独立于主事务了：内部 rollback 不影响主事务的 DML，主事务提交与否也管不到它。

再讲嵌套函数。在匿名块、函数或存储过程的声明里定义子程序就行。嵌套函数能引用父程序的变量，反过来不行；也能重载（形参个数/类型不同即可），但参数只有 mode 不同、或只有返回值不同时不能重载。

函数三态这事值得单独说，它是优化器层面的东西。VOLATILE、STABLE、IMMUTABLE 三个级别，说白了就是告诉优化器这个函数有多「纯」。VOLATILE 最不纯，能改数据，同样参数可能返回不同结果，优化器拿它没办法，函数索引也建不了。STABLE 好一点，不能改数据，同样参数结果一致，优化器可以少调几次，也能用在索引扫描里，但函数索引还是建不了。只有 IMMUTABLE 最纯，结果恒定，优化器会直接把结果算出来替换成常量，也只有它能建函数索引。

所以一句话：函数稳定性设得越「稳」，优化器能做的文章越多。能标 STABLE 的别写成 VOLATILE，能标 IMMUTABLE 的别只写 STABLE。

4.3 函数与存储过程的调用区别

这个点小但实用。函数能用 select 或 call 调，存储过程只能用 call。拿 select 去调存储过程会直接报 is a procedure，提示你用 CALL。

4.4 RETURN 与结果集

函数返回数据有 5 种 RETURN 写法：RETURN（提前退出，函数类型须 void）、RETURN expression（退出并返回值）、RETURN NEXT expression（不退出，逐行追加，配 RETURNS SETOF）、RETURN QUERY query（把查询结果整个追加）、RETURN QUERY EXECUTE ... USING ...（动态 SQL 变体）。

返回结果集也有好几种路子，自定义类型加 PIPELINED、RETURNS TABLE、RETURNS SETOF，各有各的适用场景，看你要不要提前定义类型、要不要控制返回结构。

4.5 自定义聚合函数

Oracle 的自定义聚合函数靠 ODCIAggregate 接口，有初始化、迭代、合并、终止四个方法。KingbaseES 走的是 CREATE AGGREGATE 语法。核心子句几个：SFUNC 是每行迭代函数，STYPE 是状态值类型，FINALFUNC 是每组最终函数（可选），COMBINEFUNC 加 PARALLEL = SAFE 是并行聚合必须的。

并行这块的流程是：把每组数据切成多个小份，各自用 SFUNC 迭代，结果交给 COMBINEFUNC 合并，最后每组调一次 FINALFUNC。实测数据量大时并行能快一倍左右。

4.6 游标

游标在 PL/SQL 里跨事务有个坑：原生 plpgsql 的游标 COMMIT 后会被自动释放，而 kes-plsql 默认支持跨事务用。隐式游标靠 SQL%attribute 拿最近一条 SELECT/DML 的执行信息，一共四个属性：SQL%ISOPEN、SQL%FOUND、SQL%NOTFOUND、SQL%ROWCOUNT。注意 KingbaseES 里动态 SQL 的执行信息不会回填隐式游标属性，得用 GET DIAGNOSTICS ... ROW_COUNT 来取。

五、迁移兼容：从 Oracle 过来要留意的差异

最后补几个 Oracle 迁到 KingbaseES 容易踩的坑，都有解法：

语句级回滚：Oracle 默认语句级回滚（只回滚出错那条），KingbaseES 默认整个事务回滚。开 ora_statement_level_rollback = on 后跟 Oracle 一致，但只有异常被正确捕获时才生效。
触发器：视图上的触发器带转换表、多事件触发器都会报错，得改成触发器函数。
对象类型：早期的 UNDER 继承、treat 转换、ORDER 函数、OVERRIDING 重载不支持，改造思路是把父类属性下移到子类、把 order 函数独立出来。
参数模式：Oracle 的 IN 参数不能在过程体里重新赋值，KingbaseES 可以；OUT/IN OUT 带默认值要开 comp_v7_program_para_def；KingbaseES 还支持 INOUT 连写，Oracle 只认 IN OUT。

总结

捋下来，KingbaseES 的 PL/SQL 在功能覆盖和 Oracle 兼容上都做得挺扎实。异常处理机制完整（预定义 + 自定义 + 传播 + 信息检索），数据类型层次清晰（标量 → 记录/集合/对象），调试工具体系成熟（profiler + pldbgapi + auto_explain 三件套），过程语句能力也丰富（函数、存储过程、嵌套、三态、聚合、游标全都有）。

学习路线的话，建议先把程序块结构和异常处理吃透，这是写任何 PL/SQL 的地基；再补数据类型的体系认知；然后掌握调试工具，遇到性能问题能自己定位；最后把函数、存储过程、聚合函数的进阶用法练熟。这套东西消化完，日常的 KingbaseES PL/SQL 开发基本就顺了。