函数稳定性讲解 - Thinking PostgreSQL Function’s Volatility Categories

背景

PostgreSQL 函数在定义的时候有三个稳定性状态可选:

IMMUTABLE

STABLE

VOLATILE

分别代表，非常稳定，稳定，不稳定。

不稳定，函数可以修改数据库的数据，输入同样的参数可以返回不同的结果，同一个QUERY中，如果需要返回该函数的结果，那么每一行都会运算一遍这个函数(后面会有例子)。

稳定，函数不可以修改数据库的数据，同一个QUERY中，如果需要返回该函数的结果，那么将合并多次运算为一次这个函数(后面会有例子)。另外，只有stable和immutable的函数才可以被执行计划选择作为索引的比较条件。(因为索引比较时，被比较的值只运算一次.这个就需要stable和immutable了)

非常稳定,函数不可以修改数据库的数据,并且在任何情况下调用，只要输入参数一致，返回结果都一致。

在创建函数时，必须严格的定义稳定性状态，否则可能导致意想不到的后果，因为PLAN CACHE以及prepared statement等原因.

函数索引必须是immutable的 .

注意稳定和非常稳定的函数中只能出现SELECT语句。但是SELECT语句中可以调用不稳定函数，因此这些稳定性选项都不是强限制。

另外稳定性选项还影响了对数据的可视特性,如 STABLE and IMMUTABLE functions use a snapshot established as of the start of the calling query, whereas VOLATILE functions obtain a fresh snapshot at the start of each query they execute.

实例:

下面来用几个时间函数来测试一下:

                proname                 | provolatile | pronargs   
----------------------------------------+-------------+----------  
 timenow                                | s           |        0  
 timeofday                              | v           |        0  
 now                                    | s           |        0  
 transaction_timestamp                  | s           |        0  
 statement_timestamp                    | s           |        0  
 clock_timestamp                        | v           |        0  

其中

clock_timestamp是voatile的.

now是stable的。

digoal=> create table tbl_time (id int,row_time timestamp without time zone,stat_time timestamp without time zone);  
CREATE TABLE  
digoal=> insert into tbl_time select generate_series(1,10000),clock_timestamp(),now();  
INSERT 0 10000  
  
digoal=> select count(*),count(distinct row_time),count(distinct stat_time) from tbl_time;  
 count | count | count   
-------+-------+-------  
 10000 | 10000 |     1  
(1 row)  

情况已经很明朗了

volatile每一行都运算了，stable的只是STATEMANT开始是运算。

再来看看索引的比较

digoal=> explain select * from tbl_time where row_time>now();  
                                  QUERY PLAN                                    
------------------------------------------------------------------------------  
 Index Scan using idx_row_time on tbl_time  (cost=0.00..4.27 rows=1 width=20)  
   Index Cond: (row_time > now())  
(2 rows)  
  
digoal=> explain select * from tbl_time where row_time>clock_timestamp();  
                          QUERY PLAN                            
--------------------------------------------------------------  
 Seq Scan on tbl_time  (cost=0.00..214.00 rows=3333 width=20)  
   Filter: (row_time > clock_timestamp())  
(2 rows)  

很明显,volatile的函数在WHERE条件中，不走索引。而now()即stable的函数，使用了索引。

把clock_timestamp改成stable试试。马上就走索引了。不过这个不能乱改.

digoal=> \c digoal postgres  
You are now connected to database "digoal" as user "postgres".  
digoal=# alter function clock_timestamp() strict stable;  
ALTER FUNCTION  
digoal=# \c digoal digoal  
You are now connected to database "digoal" as user "digoal".  
digoal=> explain select * from tbl_time where row_time>clock_timestamp();  
                                  QUERY PLAN                                    
------------------------------------------------------------------------------  
 Index Scan using idx_row_time on tbl_time  (cost=0.00..4.27 rows=1 width=20)  
   Index Cond: (row_time > clock_timestamp())  
(2 rows)  

那么看看插入会不会受到影响

digoal=> truncate table tbl_time;  
TRUNCATE TABLE  
digoal=> insert into tbl_time select generate_series(1,10000),clock_timestamp(),now();  
INSERT 0 10000  
digoal=> select count(*),count(distinct row_time),count(distinct stat_time) from tbl_time;  
 count | count | count   
-------+-------+-------  
 10000 | 10000 |     1  
(1 row)  

看来插入的时候还是每一个ROW运行一次。

所以三个状态都是定义层面的，不是完全的执行层面的。

参考

http://www.postgresql.org/docs/9.1/static/xfunc-volatility.html

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