PostgreSQL11有哪些新特性

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一、并行查询

Parallel Hash
Hash Join执行时，在构造Hash表和进行Hash连接时，PG 11可使用并行的方式执行。
测试脚本：

testdb=# create table t1 (c1 int,c2 varchar(40),c3 varchar(40));
CREATE TABLE
testdb=# 
testdb=# insert into t1 select generate_series(1,5000000),'TEST'||generate_series(1,1000000),generate_series(1,1000000)||'TEST';
INSERT 0 5000000

testdb=# drop table if exists t2;
DROP TABLE
testdb=# create table t2 (c1 int,c2 varchar(40),c3 varchar(40));
CREATE TABLE
testdb=# 
testdb=# insert into t2 select generate_series(1,1000000),'T2'||generate_series(1,1000000),generate_series(1,1000000)||'T2';
INSERT 0 1000000

testdb=# explain verbose
testdb-# select t1.c1,t2.c1 
testdb-# from t1 inner join t2 on t1.c1 = t2.c1;
                                         QUERY PLAN                                          
---------------------------------------------------------------------------------------------
 Gather  (cost=18372.00..107975.86 rows=101100 width=8)
   Output: t1.c1, t2.c1
   Workers Planned: 2 -- 2 Workers
   ->  Parallel Hash Join  (cost=17372.00..96865.86 rows=42125 width=8) -- Parallel Hash Join
         Output: t1.c1, t2.c1
         Hash Cond: (t1.c1 = t2.c1)
         ->  Parallel Seq Scan on public.t1  (cost=0.00..45787.33 rows=2083333 width=4)
               Output: t1.c1
         ->  Parallel Hash  (cost=10535.67..10535.67 rows=416667 width=4) -- Parallel Hash
               Output: t2.c1
               ->  Parallel Seq Scan on public.t2  (cost=0.00..10535.67 rows=416667 width=4)
                     Output: t2.c1

除了Parallel Hash外,PG 11在执行Parallel Append(执行UNION ALL等集合操作)/CREATE TABLE AS SELECT/CREATE MATERIALIZED VIEW/SELECT INTO/CREATE INDEX等操作时以并行的方式执行.

二、数据表分区

Hash Partition
PG 在11.x引入了Hash分区,关于Hash分区,官方文档有如下说明:

The table is partitioned by specifying a modulus and a remainder for each partition. Each partition will hold the rows for which the hash value of the partition key divided by the specified modulus will produce the specified remainder.

每个Hash分区需指定"模"(modulus)和"余"(remainder),数据在哪个分区(partition index)的计算公式:
partition index = abs(hashfunc(key)) % modulus

drop table if exists t_hash2;
create table t_hash2 (c1 int,c2  varchar(40),c3 varchar(40)) partition by hash(c1);
create table t_hash2_1 partition of t_hash2 for values with (modulus 6,remainder 0);
create table t_hash2_2 partition of t_hash2 for values with (modulus 6,remainder 1);
create table t_hash2_3 partition of t_hash2 for values with (modulus 6,remainder 2);
create table t_hash2_4 partition of t_hash2 for values with (modulus 6,remainder 3);
create table t_hash2_5 partition of t_hash2 for values with (modulus 6,remainder 4);
create table t_hash2_6 partition of t_hash2 for values with (modulus 6,remainder 5);

testdb=# insert into t_hash2 
testdb-# select generate_series(1,1000000),'HASH'||generate_series(1,1000000),generate_series(1,1000000)||'HASH';
INSERT 0 1000000

数据在各分区上的分布大体均匀.
2018-9-19 注:由于插入数据时语句出错,昨天得出的结果有误(但数据在各个分区的分布上不太均匀,t_hash2_1分区行数明显的比其他分区的要多很多),请忽略

testdb=# select count(*) from only t_hash2;
; count 
-------
     0
(1 row)

testdb=# select count(*) from only t_hash2_1;
 count  
--------
 166480
(1 row)

testdb=# select count(*) from only t_hash2_2;
 count  
--------
 166904
(1 row)

testdb=# select count(*) from only t_hash2_3;
 count  
--------
 166302
(1 row)

testdb=# select count(*) from only t_hash2_4;
 count  
--------
 166783
(1 row)

testdb=# select count(*) from only t_hash2_5;
 count  
--------
 166593
(1 row)

testdb=# select count(*) from only t_hash2_6;
 count  
--------
 166938
(1 row)

Hash分区键亦可以创建在字符型字段上

testdb=# drop table if exists t_hash4;
DROP TABLE
testdb=# create table t_hash4 (c1 int,c2  varchar(40),c3 varchar(40)) partition by hash(c2);
CREATE TABLE

-- 需创建相应的"Partition"用于存储相应的数据
testdb=# insert into t_hash4 
testdb-# select generate_series(1,100000),'HASH'||generate_series(1,1000000),generate_series(1,1000000)||'HASH';
ERROR:  no partition of relation "t_hash4" found for row
DETAIL:  Partition key of the failing row contains (c2) = (HASH1).

-- 6个分区,3个sub-table,插入数据会出错
testdb=# 
testdb=# create table t_hash4_1 partition of t_hash4 for values with (modulus 6,remainder 0);
CREATE TABLE
testdb=# create table t_hash4_2 partition of t_hash4 for values with (modulus 6,remainder 1);
CREATE TABLE
testdb=# create table t_hash4_3 partition of t_hash4 for values with (modulus 6,remainder 2);
CREATE TABLE
testdb=# insert into t_hash4 
testdb-# select generate_series(1,10000),'HASH'||generate_series(1,10000),generate_series(1,10000)||'HASH';
ERROR:  no partition of relation "t_hash4" found for row
DETAIL:  Partition key of the failing row contains (c2) = (HASH1).

-- 3个分区,3个sub-table,正常
testdb=# drop table if exists t_hash4;
DROP TABLE
testdb=# create table t_hash4 (c1 int,c2  varchar(40),c3 varchar(40)) partition by hash(c2);
CREATE TABLE
testdb=# create table t_hash4_1 partition of t_hash4 for values with (modulus 3,remainder 0);
CREATE TABLE
testdb=# create table t_hash4_2 partition of t_hash4 for values with (modulus 3,remainder 1);
CREATE TABLE
testdb=# create table t_hash4_3 partition of t_hash4 for values with (modulus 3,remainder 2);
CREATE TABLE
testdb=# insert into t_hash4 
testdb-# select generate_series(1,10000),'HASH'||generate_series(1,10000),generate_series(1,10000)||'HASH';
INSERT 0 10000

考察分区的数据分布,还比较均匀:

testdb=# 
testdb=# select count(*) from only t_hash4;
 count 
-------
     0
(1 row)

testdb=# select count(*) from only t_hash4_1;
 count 
-------
  3378
(1 row)

testdb=# select count(*) from only t_hash4_2;
 count 
-------
  3288
(1 row)

testdb=# select count(*) from only t_hash4_3;
 count 
-------
  3334
(1 row)

Default Partition
List和Range分区可指定Default Partition(Hash分区不支持).

Update partition key
PG 11可Update分区键,这会导致数据的"迁移".

Create unique constraint
PG 11在分区表上创建主键和唯一索引(注:Oracle在很早的版本已支持此特性).
在普通字段上可以创建BTree索引.

testdb=# alter table t_hash2 add primary key(c1);
ALTER TABLE
testdb=# create index idx_t_hash2_c2 on t_hash2(c2);
CREATE INDEX

FOREIGN KEY support
PG 11支持在分区上创建外键.

除了上述几个新特性外,分区上面,PG 11在Automatic index creation/INSERT ON CONFLICT/Partition-Wise Join / Partition-Wise Aggregate/FOR EACH ROW trigger/Dynamic Partition Elimination/Control Partition Pruning上均有所增强.

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