PostgreSQL 17 Beta 1

来源: OSCHINA
编辑:
2024-05-24 10:31:00

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(JSONJSON_SCALARJSON_SERIALIZE)和查询函数(JSON_EXISTSJSON_QUERYJSON_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 VACUUMANALYZECLUSTERREFRESH MATERIALIZED VIEWREINDEX 和 LOCK TABLE 的权限, 并确保 search_path 对于 VACUUMANALYZECLUSTERREFRESH 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。


其他功能

PostgreSQL 17 还有许多其他新功能与改进,很多改进都可能会对您的用例有所帮助。请参阅发布说明以获取完整的新功能和变更列表:

https://www.postgresql.org/docs/17/release-17.html


Beta 时间表

这是 PostgreSQL 17 的第一个 Beta 版本。PostgreSQL 项目将根据测试需要发布更多的 Beta 版本,随后是一或多个 RC 版本,最终版本大约会在 2024 年 9 月或 10 月发布。

来源:https://mp.weixin.qq.com/s/3EBoAHWEI6zZ-T0nNQsk4Q

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