PostgreSQL 17 Beta1 发布！牙膏管挤爆了！

Original 冯若航非法加冯 2024-05-24

PostgreSQL 全球开发组宣布，PostgreSQL 17 的首个 Beta 版本现已开放下载^[1]。这一版本包含了 PostgreSQL 17 正式发布时所有功能的预览，但在 Beta 测试期间，某些细节可能会有所调整。

您可以在发布说明^[2]中找到关于 PostgreSQL 17 的所有功能和变更的信息：

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

秉承 PostgreSQL 开源社区的精神，我们强烈支持您在您的系统上测试 PostgreSQL 17 的新功能，帮助我们发现和修复潜在的错误或其他问题。虽然我们不建议在生产环境中运行 PostgreSQL 17 Beta 1，但我们希望您能在测试环境中运行此 Beta 版本，并尽可能模拟您的实际工作负载。

社区将持续确保 PostgreSQL 17 作为世界上最先进的开源关系型数据库的稳定性和可靠性，但这离不开您的测试与反馈。详情请参阅我们的 Beta 测试流程^[3]，以及您可以如何作出贡献：https://www.postgresql.org/developer/beta/

PostgreSQL 17 亮点功能

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 PostgreSQL Vacuum^[4] 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^[5] 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^[6] 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^[7] 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^[8]（即 WITH 查询^[9]）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^[10] 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^[11] 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^[12]）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^[13] 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^[14]（postgres_fdw^[15]）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^[16] 升级到更高版本时，不再需要删除逻辑复制槽^[17] 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^[18] 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^[19] 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^[20]。

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^[21] 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^[22]，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^[23] 进行增量备份，并增加了一个新的实用工具 pg_combinebackup^[24]，用于备份恢复过程中将备份合并。该版本为 pg_dump^[25] 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^[26] 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^[27] 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^[28] 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^[29]，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^[30] 视图中的一些信息，现在被拆分到新的 pg_stat_checkpointer^[31] 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^[32]以获取完整的新功能和变更列表：

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

错误和兼容性测试

每个 PostgreSQL 版本的稳定性，在很大程度上依赖于诸位 PG社区用户，您可以用你们的工作负载和测试工具来测试即将发布的版本，以便在 PostgreSQL 17 正式发布前发现错误并完成回归。由于这是一个 Beta 版本，针对数据库行为、功能细节和 API 的小改动仍然可能会发生。您的反馈和测试将有助于调整并敲定这些新功能，因此请在近期进行测试。用户测试的质量有助于我们确定何时可以进行最终发布。

PostgreSQL wiki 中公开提供了开放问题^[33]列表。您可以使用 PostgreSQL 网站上的此表单报告错误^[34]：

https://www.postgresql.org/account/submitbug/

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。详细信息请参阅 Beta 测试^[35] 页面。

References

[1] 下载: https://www.postgresql.org/download/
[2] 发布说明: https://www.postgresql.org/docs/17/release-17.html
[3] Beta 测试流程: https://www.postgresql.org/developer/beta/
[4] Vacuum: https://www.postgresql.org/docs/17/routine-vacuuming.html
[5] maintenance_work_mem: https://www.postgresql.org/docs/17/runtime-config-resource.html#GUC-MAINTENANCE-WORK-MEM
[6] ANALYZE: https://www.postgresql.org/docs/17/sql-analyze.html
[7] 事务、子事务和 multixact 缓冲区: https://www.postgresql.org/docs/17/runtime-config-resource.html#GUC-MULTIXACT-MEMBER-BUFFERS
[8] 公共表表达式 CTE: https://www.postgresql.org/docs/17/queries-with.html
[9] WITH 查询: https://www.postgresql.org/docs/17/queries-with.html
[10] B-tree 索引: https://www.postgresql.org/docs/17/indexes-types.html#INDEXES-TYPES-BTREE
[11] BRIN: https://www.postgresql.org/docs/17/brin.html
[12] WAL: https://www.postgresql.org/docs/17/wal-intro.html
[13] bit_count: https://www.postgresql.org/docs/17/functions-bitstring.html
[14] PostgreSQL 外部数据包装器: https://www.postgresql.org/docs/17/postgres-fdw.html
[15] postgres_fdw: https://www.postgresql.org/docs/17/postgres-fdw.html
[16] pg_upgrade: https://www.postgresql.org/docs/17/pgupgrade.html
[17] 逻辑复制槽: https://www.postgresql.org/docs/17/logical-replication-subscription.html#LOGICAL-REPLICATION-SUBSCRIPTION-SLOT
[18] MERGE: https://www.postgresql.org/docs/17/sql-merge.html
[19] COPY: https://www.postgresql.org/docs/17/sql-copy.html
[20] 异步和更为安全的查询取消方法: https://www.postgresql.org/docs/17/libpq-cancel.html
[21] ALPN: https://en.wikipedia.org/wiki/Application-Layer_Protocol_Negotiation
[22] 预定义角色: https://www.postgresql.org/docs/17/predefined-roles.html
[23] pg_basebackup: https://www.postgresql.org/docs/17/app-pgbasebackup.html
[24] pg_combinebackup: https://www.postgresql.org/docs/17/app-pgcombinebackup.html
[25] pg_dump: https://www.postgresql.org/docs/17/app-pgdump.html
[26] EXPLAIN: https://www.postgresql.org/docs/17/sql-explain.html
[27] pg_stat_statements: https://www.postgresql.org/docs/17/pgstatstatements.html
[28] VACUUM 进度报告: https://www.postgresql.org/docs/devel/progress-reporting.html#VACUUM-PROGRESS-REPORTING
[29] pg_wait_events: https://www.postgresql.org/docs/17/view-pg-wait-events.html
[30] pg_stat_bgwriter: https://www.postgresql.org/docs/17/monitoring-stats.html#MONITORING-PG-STAT-BGWRITER-VIEW
[31] pg_stat_checkpointer: https://www.postgresql.org/docs/17/monitoring-stats.html#MONITORING-PG-STAT-CHECKPOINTER-VIEW
[32] 发布说明: https://www.postgresql.org/docs/17/release-17.html
[33] 开放问题: https://wiki.postgresql.org/wiki/PostgreSQL_17_Open_Items
[34] 报告错误: https://www.postgresql.org/account/submitbug/
[35] Beta 测试: https://www.postgresql.org/developer/beta/
[36] 下载: https://www.postgresql.org/download/
[37] Beta 测试信息: https://www.postgresql.org/developer/beta/
[38] PostgreSQL 17 Beta 发布说明: https://www.postgresql.org/docs/17/release-17.html
[39] PostgreSQL 17 开放问题: https://wiki.postgresql.org/wiki/PostgreSQL_17_Open_Items
[40] 功能矩阵: https://www.postgresql.org/about/featurematrix/
[41] 提交错误: https://www.postgresql.org/account/submitbug/
[42] 在 X/Twitter 上关注 @postgresql: https://twitter.com/postgresql
[43] 捐赠: https://www.postgresql.org/about/donate/