はじめに

にゃーん
この記事は、PostgreSQL 10全部ぬこ Advent Calendar 2017 の14日目のエントリです。

PostgreSQLのシステムカタログ

PostgreSQL、特にDDLや監視用の稼働統計情報などは、pg_catalogスキーマに置かれているシステムカタログや、稼働統計情報ビューによって管理されている。
システムカタログとして、どういった情報が定義されているか、また稼働統計情報ビューの定義を見ると、どういった機能が実装されているか、おぼろげながら分かると思う。
また、新バージョンにどういった機能が追加されているかも、これらの情報を確認することで分かることもある。

ということで、今日はシステムカタログの差分から、どういった機能がPostgreSQL 10で実装されたのかを追ってみることにする。

差分の求め方

差分を求めるために、PostgreSQL文書を比較してみるのもいいが、ぬこは英語が大変苦手なので、そういう面倒なことはしたくない。にゃーん。
なので、PostgreSQL 9.6, PostgreSQL 10に対してクエリを発行し、その結果をdiffるという方法で今回は差分を見つけ出してみたい。

使うクエリは以下の2つ。

クエリ1：リレーションの単位で差分を見つける

SELECT c.relkind, c.relname
  FROM pg_class c
  WHERE c.relname LIKE 'pg_%' AND c.relkind IN ('r','v') 
  ORDER BY  c.relkind, c.relname
;

クエリ2：属性の単位で差分を見つける。

SELECT c.relkind, c.relname, a.attname, t.typname 
  FROM pg_class c JOIN pg_attribute a ON (c.oid = a.attrelid) 
    JOIN pg_type t ON (t.oid = a.atttypid)
  WHERE c.relname LIKE 'pg_%' AND c.relkind IN ('r','v') 
  ORDER BY  c.relkind, c.relname, a.attname
;

これらのクエリをPostgreSQL 9.6, PostgreSQL 10で実行し、その結果をファイルに書き出しておき、その差分をdiffを使って探す。
psqlで実行する場合、以下のようにすると楽。

\a メタコマンドでnoalignにしておく。余計な空白が入らないので、diffしやすくなる。
\o <filename> でメタコマンドで、指定したファイルに結果を書き込む

本当はrelnameではなく、pg_catalogスキーマ上のリレーションを探すようなクエリが正しいのだが、今回はちょっとズルして、'LIKE pg_%'で探すことにする。
(スキーマ名で探すと、もう1つJOINを追加しなきゃいけない)
また、差分を見つけるためなら、実はクエリ2だけでもいいのだけど、まずリレーション単位での差分だけを確認しておきたいというケースもあるので、今回はクエリ1も掲載した。

PostgreSQL 9.6とPostgreSQL 10の差分

リレーション単位

リレーション単位だと、以下のテーブル/ビューが追加されている。

種別	名前	関連する追加機能
テーブル	pg_partitioned_table	宣言パーティション
テーブル	pg_publication	ロジカルレプリケーション
テーブル	pg_publication_rel	ロジカルレプリケーション
テーブル	pg_sequence	CREATE SEQUENCE AS
テーブル	pg_statistic_ext	複数列間の拡張統計機能
テーブル	pg_subscription	ロジカルレプリケーション
テーブル	pg_subscription_rel	ロジカルレプリケーション
ビュー	pg_hba_file_rules	ビューによるpg_hba.confの参照
ビュー	pg_publication_tables	ロジカルレプリケーション
ビュー	pg_sequences	CREATE SEQUENCE AS
ビュー	pg_stat_subscription	ロジカルレプリケーション

属性単位

先に上げた、リレーション単位での追加内容以外のものを列挙する。

テーブル/ビュー名	属性名	型名	変更点	関連する機能
pg_attribute	attidentity	char	列の追加	ID列
pg_class	relispartition	bool	列の追加	宣言パーティション
pg_class	relpartbound	pg_node_tree	列の追加	宣言パーティション
pg_collation	collprovider	char	列の追加	ICUコレーションサポート
pg_collation	collversion	text	列の追加	ICUコレーションサポート
pg_policy	polpermissive	bool	列の追加	CREATE POLICYのPERMISSIVE/RESTRICTIVE 句の追加
pg_trigger	tgnewtable	name	列の追加	トリガのtransition tables対応？
pg_trigger	tgoldtable	name	列の追加	トリガのtransition tables対応？
pg_policies	permissive	text	列の追加	CREATE POLICYのPERMISSIVE/RESTRICTIVE 句の追加
pg_replication_slots	temporary	bool	列の追加	テンポラリスロット対応
pg_stat_activity	backend_type	text	列の追加	wal_sender等のバックグラウンドプロセスの表示
pg_stat_replication	flush_location	pg_lsn	列の削除
pg_stat_replication	flush_lag	interval	列の追加	レプリケーション遅延時間の報告
pg_stat_replication	flush_lsn	pg_lsn	列の追加	flush_locationからのRENAME?
pg_stat_replication	replay_location	pg_lsn	列の削除
pg_stat_replication	replay_lag	interval	列の追加	レプリケーション遅延時間の報告
pg_stat_replication	replay_lsn	pg_lsn	列の追加	replay_locationからのRENAME?
pg_stat_replication	sent_location	pg_lsn	列の削除
pg_stat_replication	sent_lsn	pg_lsn	列の追加	sent_locationからのRENAME?
pg_stat_replication	write_location	pg_lsn	列の削除
pg_stat_replication	write_lag	interval	列の追加	レプリケーション遅延時間の報告
pg_stat_replication	write_lsn	pg_lsn	列の追加	write_locationからのRENAME?

なお、pg_stat_activityの変更に関しては値域が変わったものもあり、別エントリで詳細を書く予定。

おわりに

今日はPostgreSQL 9.6とPostgreSQL 10のシステムカタログの変更についてまとめてみた。やはりロジカルレプリケーションと宣言パーティションという大きな2つの機能が追加されたことで、システムカタログについても、大きな変更があったことがわかる。

稼働統計情報ビューに関しては、pg_stat_activityとpg_stat_replicationくらいしか変更はないが、ここの2つを監視することは運用上多いと思うので、この変更についてはしっかりと確認しておく必要がある。

参考：該当するリリースノート

本エントリに関連するPostgreSQL 10リリースノートの記載ですが、今回はいろいろあるので割愛。
システムテーブルの追加や変更＝機能追加なんだよねぇ。