PostgreSQL 18 已发布：一文读懂核心变化

PostgreSQL 18的发布，标志着这个开源数据库再次向前迈出了一大步。这次更新没有太多花哨的概念，而是专注于解决实际问题，让数据库跑得更快、用起来更顺手、维护起来更省心。

性能大跃进：从I/O到查询优化

异步I/O（Asynchronous I/O）系统

这是PostgreSQL 18底层最重大的性能改进。过去，PostgreSQL在读取数据时很大程度上依赖操作系统的预读（readahead）机制，但操作系统并不了解数据库的访问模式，效果时好时坏。

PG 18引入了全新的异步I/O（AIO）子系统，允许数据库一次性并发地发起多个I/O请求，而不是一个接一个地等待。这极大地提升了数据读取的吞吐量，特别是在顺序扫描、位图堆扫描和VACUUM等操作上。根据基准测试，在某些存储密集型场景下，性能提升可高达3倍。

可以通过新的io_method参数来配置使用哪种AIO模式，例如在Linux上推荐的io_uring。

更聪明的查询优化

• 跳跃扫描（Skip Scans）： 对于多列B-tree索引，以前的查询如果跳过了索引的第一个列，往往无法有效利用索引。现在PG 18支持了跳跃扫描，即使查询条件不包含索引的前导列，也能高效地使用索引。 例如，有一个针对订单的索引 (customer_id, order_date)。现在，即使只想查询某个特定日期的所有订单，不指定customer_id，查询也能跑得很快。
  代码语言：javascript

  复制

  -- 创建一个常见的订单表和多列索引
  CREATE TABLE orders (
      order_id    SERIAL PRIMARY KEY,
      customer_id INT,
      order_date  DATE,
      amount      DECIMAL(10, 2)
  );
  
  CREATE INDEX idx_customer_order_date ON orders (customer_id, order_date);
  
  -- 在PG 18中，这样的查询性能会得到显著提升
  -- 即使它跳过了索引的第一个列 customer_id
  SELECT * FROM orders WHERE order_date = '2025-11-11';

• 并行GIN索引构建： GIN索引对于全文搜索和JSONB数据类型非常重要，但构建过程很慢。PG 18现在支持并行构建GIN索引，大幅缩短了大数据量下的索引创建时间。

开发者体验全面提升

时间排序的UUIDv7

UUID是许多应用的主键选择，但传统的UUIDv4是完全随机的，会导致B-tree索引碎片化严重，影响插入和查询性能。PG 18原生支持了uuidv7()函数。

UUIDv7结合了时间戳和随机数，生成的ID是按时间顺序排列的。这对于索引的局部性原理非常友好，可以显著提升写入性能并减少索引膨胀。

CREATE TABLE event_logs (
    id   UUID PRIMARY KEY DEFAULT uuidv7(),
    log_data JSONB
);

-- 插入的数据会按时间顺序物理存储，性能更佳
INSERT INTO event_logs (log_data) VALUES ('{"event": "user_login"}');

虚拟生成列成为默认

生成列（Generated Columns）很有用，PG 18将其默认实现改为了虚拟（virtual）方式。这意味着生成列的值不会被物理存储，而是在查询时动态计算。这节省了存储空间，并且在源列更新时没有任何写入开销。

RETURNING子句的增强

在INSERT、UPDATE、DELETE等操作中，RETURNING子句现在可以同时访问OLD（旧值）和NEW（新值）的记录。这对于实现审计日志或需要比较新旧数据变化的场景非常方便。

CREATE TABLE project_tasks (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    task_name TEXT,
    current_status TEXT
);

INSERT INTO project_tasks (task_name, current_status) VALUES ('Design Mockups', 'in-progress');

-- 更新任务状态，并同时返回旧状态和新状态
UPDATE project_tasks
SET current_status = 'review'
WHERE id = 1
RETURNING task_name, OLD.current_status AS previous_status, NEW.current_status AS updated_status;

升级与维护，不再痛苦

更快、更平滑的主版本升级

这是DBA和运维人员的福音。过去pg_upgrade升级主版本后，查询优化器需要重新收集统计信息，导致升级后的一段时间内查询性能不佳，即所谓的冷启动问题。

PG 18解决了这个痛点，pg_upgrade现在可以在升级过程中保留查询计划器的统计信息，让数据库升级后能立刻达到预期的性能水平。

此外，pg_upgrade本身也变快了，尤其是在处理包含大量表和序列的数据库时。新增的--jobs参数可以并行执行检查，而--swap参数则通过交换目录的方式来代替文件复制，进一步缩短停机时间。

更深入的可观测性

EXPLAIN ANALYZE的输出信息更加丰富了。现在它会默认显示查询过程中访问了多少个缓冲区（buffers），让你能直观地看到查询的I/O开销。如果使用VERBOSE选项，还能看到CPU时间、WAL使用量和平均读取统计等详细信息，这为深度性能调优提供了第一手数据。

其他值得关注的变化

• OAuth 2.0身份验证： 新增oauth认证方法，让PostgreSQL可以更轻松地与单点登录（SSO）系统集成。
• 默认开启页面校验和： 新创建的数据库（通过initdb）会默认启用数据页校验和，这有助于在硬件发生问题时及早发现数据损坏。
• MD5密码认证被弃用： 出于安全考虑，MD5认证方式已被标记为弃用，并将在未来版本中移除。现在推荐使用更安全的SCRAM认证。

如何快速上手PostgreSQL 18？

这么多强大的新功能，是不是也想体验一下。但在正式版发布初期，自己编译安装或者寻找合适的软件包可能会比较繁琐。

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总结

PostgreSQL 18是一次非常扎实的更新，它没有追求华而不实的功能，而是聚焦于性能、可用性和安全性这些核心领域。异步I/O、平滑的升级体验和UUIDv7等特性，将直接为开发者和运维团队带来巨大的价值。

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