深入 PostgreSQL:JSONB 与关系字段各放什么

把所有字段塞进 JSONB 很灵活,也可能让约束、统计和查询变得难以管理。

edyang · 2017-05-05

把所有字段塞进 JSONB 很灵活,也可能让约束、统计和查询变得难以管理。

本文使用PostgreSQL 9.6 与独立演示库。PostgreSQL(关系数据库)的类型、事务和执行计划需要按版本理解。本文使用九点六时期已经存在的能力,不把后续大版本的 SQL 语法提前放入示例。

1. 从现象推到机制

稳定身份、关联与关键约束适合显式列,变化较多的扩展属性可以放 JSONB。JSONB 不保留原始文本的全部格式与重复键,不能作为需要字节级原文留存的替代。GIN 能支持部分包含查询,但仍要匹配操作符。

深入 PostgreSQL:JSONB 与关系字段各放什么的处理、反馈与观察关系

图中的四个节点分别表示业务字段、类型约束、检索条件、存档要求。顺着实线检查输入如何变成输出,再沿虚线核对反馈条件。图示表达的是本文讨论的关系,不是实测曲线或现场截图。

2. 最小实现与输入条件

用设备扩展参数作演示,设备编号独立成列,型号属性放 JSONB。先验证缺字段、数字与字符串类型差异。

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SELECT id FROM demo.devices
WHERE attrs @> '{"kind":"sensor"}'::jsonb;
CREATE INDEX ix_device_attrs ON demo.devices USING gin(attrs);

先确认服务器版本、连接身份和 schema(模式),再在演示表中执行。涉及并发时使用两个独立会话;执行计划可能真正运行语句,写操作应在可回滚的测试事务内观察。

3. 用对照区分原因

下表列出需要主动改变的条件。预期行为来自机制分析,复现时还需记录运行环境和原始输出,不能将预期当作已经测得的结果。

改变的条件 需要验证的行为
关键关联字段藏在任意 JSON 中 会增加约束和连接难度
同字段有数字和字符串 查询语义可能不同
要求保留原始文档字节 JSONB 不是原文存档

对照 1:关键关联字段藏在任意 JSON 中

会增加约束和连接难度。观察时记录业务主键与关系定义。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 2:同字段有数字和字符串

查询语义可能不同。观察时记录JSON 值的实际类型。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 3:要求保留原始文档字节

JSONB 不是原文存档。观察时记录原始文本与结构化解析结果。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

4. 适用条件与取舍

灵活字段也需要版本和校验规则。长期任意写入会把模式治理推迟到每个查询里,不能因为数据库接受 JSON 就省略数据设计。

一次正常运行只覆盖了这组输入。继续扩展前,应把上面的异常对照保留下来,尤其关注“要求保留原始文档字节”这一分支。后续方案若改变了图中任意一处依赖,原来的判断就要重新验证,不能仅凭界面相似或返回值相同沿用结论。

同月延伸

参考资料

  1. PostgreSQL 9.6 文档
  2. PostgreSQL 9.6 发布记录