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PostgreSQL 17 Beta 1

日期：2024-05-24点击：190收藏

PostgreSQL 17 发布了首个 Beta 版本，主要变化包括提升查询和操作性能、增强分区和分布式工作负载、改进开发者体验以及增加安全功能。

查询和写入性能改善

PostgreSQL 17 最近的版本与构建，持续致力于整体的系统性能优化。负责回收存储空间的 PostgreSQLVacuum 进程使用了新的内部数据结构，使得垃圾回收过程的内存使用减少，最高可以减少 20 倍，同时减少了执行所需的时间。此外 Vacuum 进程不再受到 1GB 内存的使用限制，而由 maintenance_work_mem来控制，这意味着您可以为 Vacuum 进程分配更多资源。

这个版本引入了流式 I/O 接口，使得执行顺序扫描和运行 ANALYZE的性能有所提高。PostgreSQL 17 还新增了配置参数，可控制事务、子事务和 multixact 缓冲区的大小。

PostgreSQL 17 现在可以同时利用 Planner 的统计信息与公共表表达式 CTE（即 WITH 查询）结果中的排序顺序，进一步优化这些查询的速度。此外，这个版本显著提高了带有 IN 子句的查询，在使用 B-tree 索引时的查询执行时间。

从这个版本开始，对于那些带有 NOT NULL 约束的列，如果查询中带有冗余的 IS NOT NULL 语句，PostgreSQL 会直接把它优化掉，同理，那些带有 IS NULL 的查询也会直接优化掉，PostgreSQL 17 还支持并行构建 BRIN 索引。

高并发写入类的工作负载，可以显著受益于 PostgreSQL 17 的预写日志（WAL）锁管理改进，测试显示，性能提升 最多高达两倍。

最后，PostgreSQL 17 添加了更多显式的 SIMD 指令，比如为 bit_count 函数启用 AVX-512 指令支持。

分区和分布式工作负载增强

PostgreSQL 17 的分区管理更为灵活，新增了拆分与合并分区的能力，并允许分区表使用 身份列（Identity Column） 和排它约束（Exclude Constraints）。此外，PostgreSQL 外部数据包装器（postgres_fdw）现在可以将 EXISTS 和 IN 子查询下推到远端服务器，从而提升性能。

PostgreSQL 17 为逻辑复制添加了新功能，使其在高可用架构和大版本升级中更加易用。从 PostgreSQL 17 使用 pg_upgrade升级到更高版本时，不再需要删除逻辑复制槽了，从而避免了升级后需要重新同步数据的麻烦。

此外，你还可以控制逻辑复制的 Failover 过程，为高可用性架构中管理 PostgreSQL 提供了更好的可控制性。PostgreSQL 17 还允许逻辑复制的订阅者使用 hash 索引进行查找，并引入了 pg_createsubscriber 命令行工具，用于在使用物理复制的副本从库上创建逻辑复制。

开发者体验

PostgreSQL 17 继续深化了对 SQL/JSON 标准的支持，新增了 JSON_TABLE 功能，可以将 JSON 转换为标准的 PostgreSQL 表，以及 SQL/JSON 构造函数（JSON、JSON_SCALAR、JSON_SERIALIZE）和查询函数（JSON_EXISTS、JSON_QUERY、JSON_VALUE）。值得注意的是，这些功能最初计划在 PostgreSQL 15 中发布，但出于设计权衡考虑，在 Beta 期间被撤回 —— 这也是我们希望请您在 Beta 期间帮忙测试新功能的原因之一！此外，PostgreSQL 17 为 jsonpath 的实现增添了更多功能，包括将 JSON 类型的值转换为各种不同特定数据类型的能力。

MERGE 命令现在支持 RETURNING 子句了，让您可以在同一条命令中进一步处理修改过的行。您还可以使用新的 merge_action 函数查看 MERGE 命令修改了哪一部分。PostgreSQL 17 还允许使用 MERGE 命令更新视图，并新增了 WHEN NOT MATCHED BY SOURCE 子句，允许用户指定当源中的行没有任何匹配时，应该执行什么操作。

COPY命令用于高效地从 PostgreSQL 批量加载与导出数据。在 PostgreSQL 17 中，导出大行时的性能最多有两倍的提升。此外，当源编码与目标编码相匹配时，COPY 的性能也有所提升。COPY 新增了一个 ON_ERROR 选项，即使插入行时出现错误也可继续进行。此外在 PostgreSQL 17 中，驱动程序可以利用 libpq API 使用异步和更为安全的查询取消方法。

PostgreSQL 17 引入了内置的排序规则提供程序，该提供程序提供与 C 排序规则类似的排序语义，但编码为 UTF-8 而非 SQL_ASCII。这种新的排序规则提供了不变性保证，确保您的排序结果在不同系统上都不会改变。

安全功能

PostgreSQL 17 新增了一个新的连接参数 sslnegotation，允许 PostgreSQL 在使用 ALPN 时直接进行 TLS 握手，减少一次网络往返。PostgreSQL 会在 ALPN 目录中注册为 postgresql。

这个版本引入了新的 EventTrigger 事件 —— 当用户认证时触发。并且在 libpq 中提供了一个新的名为 PQchangePassword 的 API，可以在客户端侧自动对密码取哈希，以防止在服务器中意外记录下明文密码。

PostgreSQL 17 增加了一个新的预定义角色，名为 pg_maintain，赋予用户执行 VACUUM、ANALYZE、CLUSTER、REFRESH MATERIALIZED VIEW、REINDEX 和 LOCK TABLE 的权限，并确保 search_path 对于 VACUUM、ANALYZE、CLUSTER、REFRESH MATERIALIZED VIEW 和 INDEX 等维护操作是安全的。最后，用户现在可以使用 ALTER SYSTEM 来设置系统无法识别的未定义配置参数了。

备份与导出管理

PostgreSQL 17 可以使用 pg_basebackup 进行增量备份，并增加了一个新的实用工具 pg_combinebackup，用于备份恢复过程中将备份合并。该版本为 pg_dump 新增了一个参数项 --filter，允许您指定一个文件来进一步指定在 dump 过程中要包含或排除哪些对象。

监控

EXPLAIN命令可以提供有关查询计划和执行详情的信息，现在它新增了两个选项：SERIALIZE 会显示将数据序列化为网络传输形式时的耗时；MEMORY 会报告优化器内存使用情况。此外，EXPLAIN 现在还可以显示花费在 I/O 块读写上的时间。

PostgreSQL 17 标准化了 pg_stat_statements 中 CALL 的参数，减少了频繁调用的存储过程所产生的记录数量。此外，VACUUM 进度报告现在会显示索引垃圾回收的进度。PostgreSQL 17 还引入了一个新视图，pg_wait_events，提供关于等待事件的描述，可以与 pg_stat_activity 共同使用，以便深入了解活动会话出现等待的原因。

此外，pg_stat_bgwriter视图中的一些信息，现在被拆分到新的 pg_stat_checkpointer视图中了。