PostgreSQL 18新特性之虚拟生成列

PostgreSQL 12 提供了生成列（GENERATED ALWAYS AS STORED）功能，但是只能支持存储型的生成列，需要占用存储空间，更新成本高。

为此，PostgreSQL 18 即将引入一个新的增强：虚拟生成列。这种类型的字段值不需要存储，而是在读取数据时进行计算。虚拟生成列类似于视图，而存储生成列更像物化视图。

我们可以通过在CREATE TABLE或者ALTER TABLE语句中指定字段的GENERATED ALWAYS AS约束来创建一个生成列：

column_name data_type 
GENERATED ALWAYS AS ( generation_expr ) [ STORED | VIRTUAL ]

其中，GENERATED ALWAYS AS表示创建生成列；generation_expr 指定了生成列的表达式；STORED表示存储生成列，VIRTUAL代表虚拟生成列（默认值）。

例如以下语句：

CREATE TABLE t_circle(
   id INTEGERPRIMARYKEY,
   x NUMERICNOTNULL,
   y NUMERICNOTNULL,
   radius NUMERICNOTNULL,
   perimeter NUMERIC GENERATED ALWAYS AS(2*3.14159265* radius) VIRTUAL
);

ALTERTABLE t_circle ADD area NUMERIC GENERATED ALWAYS AS(3.14159265* radius * radius) VIRTUAL;

首先，CREATE TABLE语句为表 t_circle 定义了一个生成列 perimeter，表示圆的周长。然后，使用ALTER TABLE语句增加一个生成列 area ，表示圆的面积。

接下来我们插入一些数据：

INSERT INTO t_circle VALUES(1,2,2,5);
SELECT*FROM t_circle;
id|x|y|radius|perimeter  |area       |
--|-|-|------|-----------|-----------|
1|2|2|     5|31.41592650|78.53981625|

INSERTINTO t_circle(id, x, y, radius ,perimeter)VALUES(2,0,0,1,6.28318530);
SQL Error [42601]: ERROR: cannot insertintocolumn"perimeter"
  Detail: Column"perimeter"is a generated column.

第一个插入语句没有指定生成列的值，由数据库自动计算；第二个插入语句为 perimeter 提供了数据，执行失败；INSERT和UPDATE语句不能为生成列指定值。

虚拟生成列具有查询时实时计算，不占用存储空间等优点；但是目前 PostgreSQL 18 提供的虚拟生成列还存在一些限制：

• 不支持索引，包括唯一约束；
• 不支持扩展统计信息；
• 不支持外键约束；
• 不支持非空约束（可以使用检查约束）；
• 不支持 ALTER TABLE / DROP EXPRESSION 语句；
• 不支持域类型；
• 不支持逻辑复制。