得益于全球的开发者贡献，PostgreSQL已成长为一款拥有众多全球用户和贡献者、成熟稳定的开源数据库。2024年5月23日，PostgreSQL全球开发组宣布，PostgreSQL 17的首个 Beta 版本现已开放下载。本次新版本带来了众多惊喜。值得一提的是，本次发布中，酷克数据HashData研发团队参与了多出核心代码贡献，为PostgreSQL项目与社区提供了有力支持。
PostgreSQL 17功能亮点
查询和写入性能优化
PostgreSQL 17（以下称“PG17”）致力于优化和提升整体的系统性能。负责回收存储空间Vacuum进程采用了新数据结构，使得垃圾回收过程的内存使用减少，最高可以减少 20 倍，并缩短执行时间。 Vacuum 进程不再受1GB内存限制，由 maintenance_work_mem 来控制。引入流式I/O接口，提升了顺序扫描和运行 ANALYZE 的性能。新增配置参数，可控制事务、子事务和multixact缓冲区大小。PG17利用Planner统计信息和CTE（即 WITH 查询）结果中的排序顺序，进一步优化查询速度。对于包含IN子句和B-tree索引的查询，执行时间得到显著缩短。对于带有NOT NULL约束的列，PostgreSQL能够自动优化冗余的IS NOT NULL语句，同样，对于IS NULL的查询也进行了优化。此外，支持并行构建BRIN索引。在高并发写入场景下，PG17通过改进预写日志（WAL）锁管理，实现了高达两倍的性能提升。最后，新版本还引入了更多显式的SIMD指令，如AVX-512，为bit_count等函数提供了硬件加速支持。
分区和分布式工作负载增强
PG17的分区管理更为灵活，支持拆分与合并分区，并允许分区表使用身份列（Identity Column） 和排它约束（Exclude Constraints）。同时，postgres_fdw支持将EXISTS和IN子查询下推至远端服务器提升性能。PG17为逻辑复制添加了新功能，简化了高可用架构和升级流程。PG17使用 pg_upgrade升级到更高版本时，无需删除复制槽。支持Failover控制，为高可用性架构中管理 PostgreSQL 提供了更好的可控制性。PG17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
PG17深化了 SQL/JSON 支持，新增了 JSON_TABLE 功能，支持将JSON 转换为标准 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）。此外，PG17为 jsonpath 的实现增添了更多功能，包括将 JSON 值转换为各种不同特定数据类型。MERGE 命令现支持 RETURNING 子句，便于处理修改后的行。merge_action 函数可识别 MERGE 命令的修改部分。PG17还允许使用 MERGE 命令更新视图，并新增 WHEN NOT MATCHED BY SOURCE 子句，以指定当源行无匹配时提供操作。COPY用于从PostgreSQL高效批量加载和导出数据，在PG17中，导出大行时的性能最多有两倍的提升。当源与目标编码匹配时，COPY性能亦有所提升。COPY新增 ON_ERROR 选项，允许在插入错误时继续执行。PG17还支持使用 libpq API 使用异步和更为安全的查询取消方法。PG17引入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，提供不变性保证，确保排序结果跨系统一致。
安全功能
PG17引入了新连接参数 sslnegotiation，允许 PostgreSQL 在使用 ALPN时直接进行 TLS 握手，减少一次网络往返。同时在 ALPN 注册为 postgresql。此版本还添加了用户认证时触发的新 EventTrigger，以及在 libpq 中新增 PQchangePassword API，实现客户端自动对密码取哈希，提升安全性。另外，新增了预定义角色 pg_maintain，赋予用户执行多种维护权限，并确保 search_path 在执行维护操作时的安全性。最后，支持使用 ALTER SYSTEM 设置系统无法识别的未定义的配置参数。
备份与导出管理
PG17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命令现增加SERIALIZE和MEMORY选项，分别展示数据序列化耗时和优化器内存使用情况。同时，EXPLAIN还能显示I/O读写耗时。PostgreSQL 17统一了pg_stat_statements中CALL的参数，减少了频繁调用的存储过程记录数。此外，VACUUM进度报告现在会显示索引垃圾回收的进度。PG17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。
HashData研发团队贡献核心力量
HashData研发团队一直活跃于PostgreSQL社区。在PostgreSQL 15、16等多个版本中，都能看到HashData研发团队以代码编写、审核、检测等方式参与了数十项开源贡献，为PostgreSQL性能改进和提升提供了有力支持。在最新发布的PG17版本中，HashData研发团队也参与了几项重要贡献：示例一：极具实用性的全新feature，极大地提升了批量导入数据的便捷性
HashData研发团队贡献信息值得一提的是，这是Hashdata第一次有feature进入社区代码，意味着我们的技术能力得到了更广泛的认可与关注。COPY FROM命令是PostgreSQL中用于批量导入数据的强大工具。在数据处理过程中，根据数据和用户定义情况，某些列可为空值。用户可以为这些列设置默认选项，强制为空或者不为空。以往，用户需要逐一设置每一列的空值设置，这在处理大量列（例如，PostgreSQL默认支持的上限是1600列）时变得极为繁琐。全新的feature 为COPY FROM 命令增加FORCE_NULL *和FORCE_NOT_NULL *选项，允许用户轻松的为数据的所有列设置强制为空，或不为空，极大地提高了数据导入的效率。
- 示例二：代码重构，提升了代码的简洁性和执行的高效性
HashData研发团队贡献信息PostgreSQL支持LIMIT、FETCH等语句，这些语句在内部通过不同的枚举选项来实现。然而，HashData团队在深入阅读和理解代码后，发现LIMIT_OPTION_DEFAULT这一选项实际上是多余的，PostgreSQL的解析树已经能够充分表达相应的逻辑。经过严格的验证测试，清理了这部分不必要的代码，提升了PostgreSQL代码的简洁性和执行的高效性。此外，HashData的研发团队还积极参与了代码的Review工作，凭借严谨的态度和专业的技能，为PostgreSQL新版本的稳定性和性能提供了有力保障。
结语
在全球开源社区的共同努力下，PostgreSQL已经发展成为一款功能强大、稳定可靠的开源数据库，广泛应用于各行各业。随着本次beta版本的发布，我们看到了PostgreSQL 17在性能优化、功能增强和安全提升等方面的显著进步。酷克数据HashData研发团队饮水思源，通过代码贡献、PG技术讲解等方式，不断以开源精神和技术实力回馈社区。 凭借团队对技术创新的不懈追求，酷克数据打造了一款面向分析和AI场景的下一代统一型开源数据库产品CloudberryDB，搭载了PostgreSQL 14.4 内核。CloudberryDB既能满足单机本地快捷部署，也能通过插件自由扩展为云原生架构，具备高弹性、高并发、湖仓一体化、扩缩容灵活等优势。同时，CloudberryDB支持丰富的数据类型和数仓/AI混合负载，可开展SQL分析、机器学习、全文检索、HTAP等任务，通过数据存储加密、联合⾝份验证等技术手段，帮助企业更方便地自建高效稳定的数据底座。
CloudberryDB灵活部署形态
CloudberryDB产品兼容生态
CloudberryDB正在以国际标准、高点定位、全球眼光的运营理念，构建开放、友好、中立的开源社区。我们也期待有更多的开源爱好者加入我们，为开源世界贡献我们的一份力量。CloudberryDB GitHub 地址：https://github.com/cloudberrydb/cloudberrydb，欢迎大家访问体验。
参考链接：1、PG 17 Beta1版发布官方新闻：https://www.postgresql.org/about/news/postgresql-17-beta-1-released-2865/2、PG 17 Beta1版发布说明：https://www.postgresql.org/docs/17/release-17.html3、PG 17 Beta1版下载地址：https://www.postgresql.org/download/
