PostgreSQL 11 新特性解讀 : 新增非空預設值欄位不需要重寫表
阿新 • • 發佈：2018-12-13
PostgreSQL 10 版本前表新增不帶預設值的DDL不需要重寫表，只需要更新資料字典，因此DDL能瞬間執行，如下:
ALTER TABLE table_name ADD COLUMN flag text;如果新增的欄位帶預設值，則需要重寫表，表越大，執行時間越長，如下。
ALTER TABLE table_name ADD COLUMN flag text DEFAULT 'default values';生產環境下給大表新增帶 Default 值的欄位將非常吃力，通常分兩步進行：
- 第一步: 先新增不帶 Default值的欄位。
- 第二步: 寫函式批量重新整理新增欄位的預設值。
上述第二步比較麻煩，也可以在業務低谷或申請停服視窗一次性完成帶DEFAUL值欄位的新增。
PostgreSQL 11 版本這方面進一步增強，表新增帶非空預設值的欄位不再需要重寫表，Release 中的說明如下：
Release中的說明
Allow ALTER TABLE to add a column with a non-null default without a table rewrite
本文分別在 10 版本和 11 版本進行測試。
PostgreSQL 10 版本
建立測試表並插入1000萬資料，如下。
[[email protected] ~]$ psql mydb pguser psql (10.0) Type "help" for help. mydb=> CREATE TABLE t1(id int4, name text); CREATE TABLE mydb=> INSERT INTO t1 (id,name ) SELECT n, n || '_ALTER TABLE TEST ' FROM generate_series (1,10000000) n; INSERT 0 10000000 mydb=> ANALYZE t1; ANALYZE
查看錶的 relfilenode 和 relpages 資訊，relfilenode 表示表的物理檔案號。
mydb=> SELECT relname,relfilenode, relpages FROM pg_class WHERE relname='t1';
relname | relfilenode | relpages
---------+-------------+----------
t1 | 25672 | 73530
(1 row)新增帶預設值的非空欄位，如下。
mydb=> \timing Timing is on. mydb=> ALTER TABLE t1 ADD COLUMN flag text DEFAULT 'abcdefg'; ALTER TABLE Time: 15540.002 ms (00:15.540)
執行時間較長，需要15秒左右。
表分析後再次查看錶的 relfilenode 和 relpages資訊
mydb=> ANALYZE t1;
ANALYZE
mydb=> SELECT relname,relfilenode, relpages FROM pg_class WHERE relname='t1';
relname | relfilenode | relpages
---------+-------------+----------
t1 | 25679 | 83334
(1 row)發現 relfilenode 有變化 ，之前的 relfilenode 值為 25672 ，說明表被重寫。另一方面 relpages 變大了。
PostgreSQL 11 版本
建立測試表並插入1000萬資料，如下。
[[email protected] ~]$ psql francs francs
psql (11beta3)
Type "help" for help.
francs=> CREATE TABLE t1(id int4, name text);
CREATE TABLE
francs=> INSERT INTO t1 (id,name ) SELECT n, n || '_ALTER TABLE TEST ' FROM generate_series (1,10000000) n;
INSERT 0 10000000
francs=> ANALYZE t1;
ANALYZE查看錶的 relfilenode 和 relpages資訊，如下:
francs=> SELECT relname,relfilenode, relpages FROM pg_class WHERE relname='t1';
relname | relfilenode | relpages
---------+-------------+----------
t1 | 16802 | 73530新增帶預設值的非空欄位，如下。
francs=> \timing
Timing is on.
francs=> ALTER TABLE t1 ADD COLUMN flag text DEFAULT 'abcdefg';
ALTER TABLE
Time: 40.743 ms執行時間只需要 40 ms，瞬間完成。
表分析後再次查看錶的 relfilenode 和 relpages資訊
francs=> ANALYZE t1;
ANALYZE
francs=> SELECT relname,relfilenode, relpages FROM pg_class WHERE relname='t1';
relname | relfilenode | relpages
---------+-------------+----------
t1 | 16802 | 73530
(1 row)發現 relfilenode 沒有變化，依然是 16802，同時 relpages 也沒有變化。
增加1000欄位
PostgreSQL 11 版本給表 t1 增加了一個帶預設值的欄位後表佔用空間沒有變化，是不是增加的欄位數不夠多？接著往下測試，增加1000個帶預設值的欄位，看看情況如何？
建立測試表並插入1000萬測試資料，如下:
francs=> DROP TABLE t1;
DROP TABLE
francs=> CREATE TABLE t1(id int4, name text);
CREATE TABLE
francs=> INSERT INTO t1 (id,name ) SELECT n, n || '_ALTER TABLE TEST ' FROM generate_series (1,10000000) n;
INSERT 0 10000000
francs=> ANALYZE t1;
ANALYZE查看錶的 relfilenode 和 relpages資訊，如下:
francs=> SELECT relname,relfilenode, relpages FROM pg_class WHERE relname='t1';
relname | relfilenode | relpages
---------+-------------+----------
t1 | 34187 | 73530
(1 row)查看錶大小，如下：
francs=> SELECT pg_size_pretty(pg_relation_size('t1'));
pg_size_pretty
----------------
574 MB
(1 row)建立函式，此函式用來給表 t1 新增 1000 個帶預設值的欄位，如下:
CREATE OR REPLACE FUNCTION add_column() RETURNS INTEGER AS $BODY$
DECLARE
column_name text;
default_value text;
BEGIN
default_value:= repeat(md5('1'),10);
FOR i in 1..1000 LOOP
column_name:= 'flag' || i;
EXECUTE
$$
ALTER TABLE t1 ADD COLUMN
$$
|| column_name ||
$$
text default'
$$
|| default_value ||
$$
'
$$
;
END LOOP;
RETURN 1;
END
$BODY$ LANGUAGE 'plpgsql';執行函式，如下：
francs=> SELECT add_column();
add_column
------------
1
(1 row)這時表t1已增加了1000個欄位，如下：
francs=> SELECT * FROM t1 LIMIT 1;
-----------------------------------------[ RECORD 1 ]-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
id | 1
name | 1_ALTER TABLE TEST
flag1 | c4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849b
flag2 | c4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849b
flag3 | c4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849b
flag4 | c4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849b
flag5 | c4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849b
flag6 | c4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849b
flag7 | c4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849bc4ca4238a0b923820dcc509a6f75849b
...省略查看錶 relfilenode 和 relpages，沒有變化。
francs=> SELECT relname,relfilenode, relpages FROM pg_class WHERE relname='t1';
relname | relfilenode | relpages
---------+-------------+----------
t1 | 34187 | 73530
(1 row)再次確認表大小，依然還是 574MB。
francs=> SELECT pg_size_pretty(pg_relation_size('t1'));
pg_size_pretty
----------------
574 MB
(1 row)從以上看出給表t1增加了1000個帶預設值的欄位後，t1表大小依然沒有變化。
參考
- WAITING FOR POSTGRESQL 11 – FAST ALTER TABLE ADD COLUMN WITH A NON-NULL DEFAULT
- PostgreSQL 11 preview - 新增非空預設值不需要 rewrite table - online add column with default value
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