PostgreSQL13 新特性介紹

postgresql 13.0版本已于2020-09-24發行，目前最新版為postgresql 13.1。PostgreSQL 13版本中包含了令人欣喜的新特性和優化，其中典型的有：

Btree索引優化(引入Deduplication技術)

支持增量排序

支持并行vacuum index

支持可信插件

支持擴展統計信息

支持hash aggregation使用磁盤存儲

本文我們將選取幾個PostgreSQL 13中的重點新特性進行介紹，讓讀者先睹為快。

1.?????? Btree索引優化

如果一張表的某些列值不是唯一的，那么將會存在很多重復值，一旦該列上建有索引的話，那么索引也會有很多重復的索引項。在PostgreSQL 13中引入了deduplicate功能，該功能將會定期的將重復的索引項合并，有效地減少了索引的存儲空間。隨著索引項的減少，重建索引、vacuum索引的速度都將獲得提升，查詢的效率也會得到提升。

下面我們分別在PostgreSQL 12?和?13?版本中創建唯一索引和包含大量重復項的索引，比較一下效果。測試腳本如下：

CREATE TABLE test_tbl (id int4, str varchar(64), time timestamp without time zone); INSERT INTO test_tbl (id, str, time) SELECT round(100000000*random()), 'test_tbl_000' || num, '2020-12-31 24:00:00' FROM generate_series(1,6000000) num; CREATE UNIQUE INDEX idx_on_str ON test_tbl USING BTREE(str); CREATE INDEX idx_on_time ON test_tbl USING BTREE(time);

idx_on_str是唯一索引；idx_on_time是非唯一索引，存儲的索引項都一樣。

PostgreSQL 12.2?查看索引大小，如下:

在PostgreSQL 13?中查看索引大小:

根據以上信息可以看出，創建索引后，唯一索引在12版本13版本大小一致，都是232MB；但是非唯一索引的差別較大，13版本的非唯一索引大小約為12版本的1/3不到，減小了很多存儲空間。

2.?????? 增量排序

增量排序用在多列排序的場景下來加快排序速度。例如，下面的SQL：

SELECT * FROM table ORDER BY c1, c2 LIMIT 10;

如果c1已經排好序，那么只需要在此基礎上對c2進行增量排序即可。PostgreSQL 13?版本新增了enable_incrementalsort參數控制是否開啟增量排序，此參數默認開啟，可以通過set enable_incremental_sort = off?關閉。

下面我們在100萬條數據的表上測試一下增量排序的效果：

未打開增量排序：

打開增量排序：

未打開增量排序前，sql執行時間為222ms，打開增量排序之后，執行時間變為0.213ms，性能相比未開啟增量排序時提升了好幾個數量級。

3.?????? 支持并行VACUUM

PostgreSQL 13支持了對索引的并行VACUUM，可以通過指定parallel選項打開該功能。使用該功能存在如下限制：

目前僅限于索引的并行vacuum，每個索引會分配一個vacuum worker。

不支持在加上FULL選項后使用。

只有在至少包含有2個及以上索引的表上使用parallel選項才有效。

索引的大小超過min_parallel_index_scan_size

下面我們準備一張包含300萬條數據的表，表上建了兩個索引，在PostgreSQL 13上對比下正常vacuum和并行vacuum的效果：

先看在PostgreSQL 13正常vacuum的情況：

再看下在pg13下并行vacuum的執行情況：

從上圖比較可以看到，啟用并行vacuum之后時間由356ms減少到42ms，提升了8倍多。

4.? ? ?可信插件

PostgreSQL 13允許?非superuser安裝一些被指定為可信的插件到自己的數據庫中，只要該用戶擁有?CREATE?權限即可。之前的版本是當用戶想安裝一個插件的時候，必須具有superuser權限。在pg13里將不需要這樣了：只要某個插件被標記為“trusted”，那么就不再需要superuser權限了。插件是否可信，取決于插件的control文件，只要在control文件里設置了trusted = true,那么該插件就是可信的。

我們創建一個普通用戶，然后用該用戶登錄數據庫去創建插件會失敗：

然后我們在pg_stat_statements.control文件里加上trusted = true之后再去嘗試就成功了：

5.?????? 總結

PostgreSQL 13帶來了很多令人欣喜的新特性和優化，本文限于篇幅只介紹了其中4個。包括邏輯復制支持分區表，擴展統計信息，跟蹤wal使用信息等很多很有意思的功能讀者可以自行探索。

詳細說明請參考社區官方Release Notes：https://www.postgresql.org/docs/13/release-13.html

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