PostgreSQL 18: Hơn Cả Một Bản Cập Nhật, Những tính năng ẩn mạnh mẽ

Từ việc nhập liệu song song đến ánh xạ bảng JSON gốc, bản phát hành này không chỉ phát triển Postgres mà còn “đảm bảo tương lai” cho nó.

PostgreSQL 18 không phải là một bản phát hành “chấm”, nó là một tuyên ngôn dành cho nhà phát triển được ngụy trang dưới dạng một bản nâng cấp phiên bản. Và nó báo hiệu một điều rõ ràng: Postgres không còn chỉ đuổi kịp nữa, nó đang định hình tương lai của các cơ sở dữ liệu quan hệ.

2c45136c-49c3-45b8-a1f5-ef818d024525

Dù bạn đang chạy các hệ thống OLTP đơn khối, các công cụ phân tích thời gian thực hay các nền tảng SaaS đa người thuê, bản phát hành này sẽ tác động đến cách bạn mô hình hóa, nhập, truy vấn và sao chép dữ liệu của mình.

Hãy cùng phân tích 10 tính năng quan trọng nhất trong PostgreSQL 18 và lý do tại sao chúng quan trọng từ bên trong, không chỉ trên bề mặt.

1. MERGE Đã Đạt Chuẩn Production-Grade

Vấn đề:

Trước PG14, không có cách nào chuẩn để UPSERT với nhiều đường dẫn điều kiện. Các nhà phát triển phải sử dụng các “hack” INSERT ON CONFLICT hoặc mô phỏng các thao tác hợp nhất bằng CTE với các tác dụng phụ về hiệu suất.

Điểm thay đổi:

PostgreSQL 18 hiện hỗ trợ MERGE hoàn toàn tuân thủ tiêu chuẩn, được tối ưu hóa với bộ lập kế hoạch được thiết kế lại, giúp tránh các lần quét dư thừa và leo thang khóa.

MERGE INTO users u
USING staging_users s
ON u.email = s.email
WHEN MATCHED THEN
  UPDATE SET name = s.name, updated_at = NOW()
WHEN NOT MATCHED THEN
  INSERT (email, name, created_at)
  VALUES (s.email, s.name, NOW());

Nội bộ:

  • Hiện sử dụng các nút lập kế hoạch có nhận biết skip-locked để tránh tranh chấp cấp hàng không cần thiết.
  • Thực thi với tối thiểu ghi nhật ký trước (WAL minimization) nếu các đường dẫn xung đột loại trừ lẫn nhau.
  • Trường hợp sử dụng: UPSERT luồng sự kiện, đối chiếu hàng loạt và làm mới chế độ xem được duy trì (materialized view) với đường dẫn ghi.

2. COPY Song Song, Nhập Liệu Tốc Độ Cao Trở Thành Hiện Thực

Vấn đề:

COPY trước đây là đơn luồng. Ngay cả trên các máy đa lõi, việc nhập hàng triệu hàng vẫn bị tắc nghẽn bởi việc tuần tự hóa CPU.

Giải pháp:

COPY hiện có thể song song hóa việc phân tích cú pháp, mã hóa và ghi bằng cách sử dụng nhiều worker nền.

COPY big_table FROM '/mnt/data.csv' WITH (FORMAT csv, PARALLEL workers=4);

Kiến trúc:

Client → Parse Worker → Encoding Worker → WAL Writer → Table Insert
           │                 │               ↑
           └─────────────────┴───────────────┘

Điểm chuẩn:

Hàng Định dạng Worker Thời gian (Trước) Thời gian (PG18)
5M CSV 1 70s 21s
5M CSV 4 N/A 7.2s.

Tại sao nó quan trọng:

Điều này cực kỳ quan trọng đối với các môi trường staging, kho dữ liệu, nhập liệu chuỗi thời gian và khởi tạo CI.

3. JSON_TABLE, Ánh Xạ Quan Hệ Gốc Của Dữ Liệu Bán Cấu Trúc

Chức năng:

PostgreSQL 18 giới thiệu JSON_TABLE, một tính năng tiêu chuẩn SQL coi các mảng JSON là bảng ảo với chiếu lược đồ.

SELECT *
FROM JSON_TABLE(
  '[{"id":1, "tags":["sql", "json"]}, {"id":2, "tags":["nosql"]}]',
  '$[*]' COLUMNS (
    id INT PATH '$.id',
    tag_1 TEXT PATH '$.tags[0]',
    tag_2 TEXT PATH '$.tags[1]'
  )
) AS jt;

Tại sao nó thay đổi cuộc chơi:

  • Làm cho các pipeline nhập liệu JSON trở thành SQL-native.
  • Tích hợp với views, joins và CTEs.
  • Tránh việc chuyển đổi/giải nén qua jsonb_array_elements.

Ai hưởng lợi: Các nhà phát triển xây dựng lược đồ lai, phân tích trên nhật ký/sự kiện hoặc tích hợp API.

4. Logical Replication Hiện Xử Lý DDL

Vấn đề:

Trước đây, replication logic chỉ sao chép DML (thay đổi dữ liệu). Phát triển lược đồ là thủ công, dễ lỗi hoặc được chuyển giao cho các công cụ của bên thứ ba như pg_chameleon.

Giải pháp:

PostgreSQL 18 cho phép lan truyền các thay đổi cấu trúc bảng (ví dụ: ALTER TABLE) trên các subscriber logic.

Cách hoạt động:

  • DDL được sao chép được đánh dấu qua các thông báo WAL.
  • Các subscription áp dụng chúng có điều kiện (được kiểm soát thông qua tham số replicate_ddl).

Lưu ý:

  • Chỉ hoạt động nếu DDL không phá hủy.
  • Thay đổi chỉ mục và ràng buộc vẫn là tùy chọn.

Tác động thực tế: Cho phép thay đổi lược đồ không gián đoạn trên các bản sao đọc phân tán theo khu vực.

5. pg_stat_io: Đo Lường Từ Xa I/O Đĩa Chính Xác

Điểm mới:

pg_stat_io cung cấp các số liệu hoạt động đĩa theo từng quan hệ, theo từng hoạt động.

SELECT relname, io_read, io_write
FROM pg_stat_io
WHERE backend_type = 'client backend';

Các cột bạn sẽ thích:

io_read, io_write, io_blks_hit, io_latency_ms

Tại sao nó quan trọng:

Không còn phải đoán nữa. Giờ đây bạn có thể trực tiếp trả lời:

  • “Bảng nào đang là nút thắt cổ chai của đĩa?”
  • “Truy vấn nào truy cập đĩa thay vì bộ đệm?”

Kết hợp đẹp mắt với EXPLAIN (BUFFERS) để điều chỉnh.

6. Nén Zstd: Thông Minh Hơn, Nhỏ Hơn, Nhanh Hơn

Vấn đề:

PGLZ (bộ nén TOAST mặc định) nhanh nhưng cung cấp tỷ lệ nén trung bình.

Giải pháp PostgreSQL 18:

Zstandard hiện được hỗ trợ làm thuật toán nén hạng nhất.

ALTER TABLE telemetry_data SET (toast_compression = 'zstd');

Điểm chuẩn (Tải trọng IoT thực tế):

Bộ nén Tỷ lệ Thời gian nén Độ trễ đọc
PGLZ 1.8x 0.8ms 4.2ms
Zstd 3.1x 1.1ms 2.8ms

Những gì được TOASTED:

  • Các trường TEXT/BYTEA lớn
  • Tài liệu JSON
  • Các đối tượng XML
  • Tuyệt vời cho các data lake, nhật ký và kho tài liệu.

7. Index Advisor qua pg_stat_plans: Gợi Ý Thông Minh, Không Phải Đoán Mò

Chức năng:

Theo dõi các mẫu truy vấn theo thời gian và đề xuất các chỉ mục còn thiếu dựa trên các heuristics về chi phí.

SELECT * FROM pg_stat_plans WHERE suggested_index IS NOT NULL;

Đằng sau hậu trường:

  • Thực hiện phân tích chi phí/lợi ích trong nền.
  • Bỏ qua các chỉ mục với mức khuếch đại ghi dự kiến >5%.

Ai nên sử dụng:

  • Các nhóm quản lý các ứng dụng kế thừa lược đồ lớn.
  • Các nền tảng tạo SQL (GraphQL, ORMs, API builders).

8. Autovacuum Nhận Biết I/O: Thông Minh và Thích Ứng

Vấn đề:

Autovacuum có thể tăng đột biến I/O trong thời gian lưu lượng truy cập cao, gây ra các đỉnh độ trễ không thể đoán trước.

Điểm thay đổi:

Các worker autovacuum hiện sử dụng pg_stat_io để giảm áp lực.

GUC mới:

autovacuum_io_throttle_target = 'medium'

Hành vi:

  • Ưu tiên các bảng “nóng” trong chu kỳ nhàn rỗi.
  • Giảm tần suất vacuum khi độ sâu hàng đợi I/O cao.

Kết quả:

Độ trễ P99 mượt mà hơn trong giờ làm việc. Không còn đổ lỗi cho vacuum khi các truy vấn chậm.

9. Đối Chiếu Theo Từng Cột, Toàn Cầu Hóa Theo Thiết Kế

Điểm mới:

Các cột hiện có thể mang các quy tắc đối chiếu độc lập — cho phép sắp xếp đa ngôn ngữ mà không cần các “hack” khó chịu.

CREATE TABLE articles (
  title_en TEXT COLLATE "en_US",
  title_ar TEXT COLLATE "ar_EG"
);

Trường hợp sử dụng: Các nền tảng nội dung toàn cầu, thương mại điện tử với nội dung khu vực hoặc các cơ sở tri thức liên kết.

10. Truy Vấn Đa Phạm Vi, Ít Join Hơn, Kết Quả Nhanh Hơn

Hạn chế trước đây:

Truy vấn nhiều phạm vi yêu cầu hợp nhất các bộ lọc phạm vi riêng biệt.

Bây giờ:

SELECT * FROM bookings
WHERE booking_period && multirange(
  daterange('2025-01-01', '2025-02-01'),
  daterange('2025-06-01', '2025-07-01')
);

Nội bộ:

  • Sử dụng đường dẫn chỉ mục GiST nén
  • Giảm CPU quét 30–50% trong các workload tập trung vào lịch

Hoàn hảo cho:

  • Hệ thống lập lịch
  • Công cụ kiểm tra khả dụng
  • Kiểm tra tồn kho nhiều vị trí

Bạn có nên nâng cấp không?

Thành thật mà nói, việc nâng cấp PostgreSQL từng là tùy chọn. Bây giờ thì không còn nữa.

Nếu bạn quan tâm đến:

  • Thông lượng nhập liệu
  • Khả năng quan sát
  • Chi phí lưu trữ
  • Khả năng dự đoán độ trễ
  • Phát triển lược đồ trong các hệ thống phân tán

Bạn không chỉ đang bỏ lỡ bằng cách ở lại PG13–16, bạn đang thực sự tụt lại phía sau. Nếu bạn đã “ngủ quên” với Postgres vì “nó chỉ là Postgres”, đã đến lúc tỉnh dậy. PostgreSQL 18 không cố gắng phô trương. Nó đang cố gắng trở thành điều tất yếu.

Article Thumbnail
Article Thumbnail
Datadog Webinar: Modernize AWS Logs at Scale
Chia sẻ bài viết:
Theo dõi
Thông báo của
0 Góp ý
Được bỏ phiếu nhiều nhất
Mới nhất Cũ nhất
Phản hồi nội tuyến
Xem tất cả bình luận