PostgreSQL 14中連線引數target_session_attrs增強

本文討論PostgreSQL 14資料庫連線引數target_session_attrs增強的功能，並解釋該功能背後的歷史、如何使用它以及它提供的各種好處。

背景

很多PG客戶端程式使用C客戶端libpq庫訪問資料庫。libpq提供了一系列函式，允許連線PG後臺服務並將查詢傳送過去，同時還可以接收查詢返回的結果。

透過libpq，PG支援一個連線字串，指定多個host+port。依次嘗試每個host+port直到成功建立連線。

PG10中引入指定多個hosts的功能。同時增加了引數target_session_attrs，允許指定連線的後臺server型別。

支援下面的引數值：

target_session_attrs值	意義
any(預設值)	可以接受所有連線
read-write	預設情況下，可接受的讀寫事務中僅可以接受一個連線

從PG11開始，Fujitsu提供了額外的引數值，不僅要滿足其他連線型別，還要提高內部效率，以驗證引數並建立連線。因此與PG社群開始了漫長的審查、諮詢、改進的過程。涉及：

多名開發人員；許多補丁版本和補丁集更改；社群許多成員的反饋，有時會有不同意見和想法；一些成員對附加功能的請求；提交者本人的最終改進、調整與簡化。

最終libpq增強功能在PG14提交了。

功能概述

PG14中target_session_attrs值如下，高亮顯示的是新值：

target_session_attrs值	意義
any(預設值)	可以接受所有連線
read-write	預設情況下，可接受的讀寫事務中僅可以接受一個連線
read-only	預設情況下，會話不能接受任何讀寫事務
primary	Server不能是hot standby模式
standby	server必須是hot standby模式
prefer-standby	首先嚐試找到一個standby server。但如果hosts列表中沒有standby server，那麼嘗試“any”模式

注意，由於default_transaction_read_only設定成on，PG的server可以是隻讀但不能是hot standby模式。

支援的客戶端

任何使用libpq庫的客戶端都能夠使用target_session_attrs以及此處描述的改進的功能。支援psycopg2（python驅動）、psqlODBC(c 語言介面的驅動)。但是不包括JDBC驅動和NpgSql。JDBC支援targetServerType提供類似的功能，允許的值有primary/secondary/preferSecondary。NpgSql目前沒有類似功能。

連線效能的提升

target_session_attrs增加了新值，當連線到PG14或之後的版本時，效能會有所提升。透過使用與會話狀態相關的配置變數來實現：

GUC變數	描述
default_transaction_read_only	PG14中可報告的（GUC_REPORT）
in_hot_standby	PG14中新的GUC_REPORT變數

伺服器在成功連線時直接向客戶端報告這些資訊，節省了額外的網路往返時間以確定會話狀態。因此連線到舊版本服務時，會發出SHOW和SELECT查詢以檢測會話只讀或熱備狀態。注意，若服務在會話期間被提升成主，則in_hot_standby也會報告給客戶端。

案例

Psql使用libpq，可以無需任何編碼測試target_session_attrs。下面顯示了嘗試連線2個可能的本地服務其中一個服務時，使用不同target_session_attrs值的簡單例子。

1、建立本地服務例項testdb1和testdb2(分別執行在端庫5432和5433)

$ pg_ctl -D ./testdb1 initdb
$ pg_ctl -D ./testdb2 initdb
$ pg_ctl -D ./testdb1 -o '-p 5432' -l testdb_1.log start
$ pg_ctl -D ./testdb2 -o '-p 5433' -l testdb_2.log start

2、嘗試連線僅接受只讀事務的服務

$ psql "host=localhost,localhost port=5432,5433 dbname=postgres target_session_attrs=read-only"
 
psql: error: connection to server at "localhost" (::1), port 5432 failed: session is not read-only
connection to server at "localhost" (::1), port 5433 failed: session is not read-only

連線失敗，因為2個例項僅接受讀寫事務。

3、改變testdb2使其僅接受只讀事務，更改testdb2/postgresql.conf新增default_transaction_read_only=on並重啟。

$ pg_ctl -D ./testdb2 -o '-p 5433' -l testdb_2.log restart

4、嘗試連線到只讀server

$ psql "host=localhost,localhost port=5432,5433 dbname=postgres target_session_attrs=read-only"
psql (14devel)
Type "help" for help.
 
postgres=# show port;
port
------
5433
(1 row)

5、嘗試連線hot standby的server

$ psql "host=localhost,localhost port=5432,5433 dbname=postgres target_session_attrs=standby"
 
psql: error: connection to server at "localhost" (::1), port 5432 failed: server is not in hot standby mode
connection to server at "localhost" (::1), port 5433 failed: server is not in hot standby mode

連線失敗，因為沒有hot standby模式的例項

6、嘗試連線primary server

$ psql "host=localhost,localhost port=5432,5433 dbname=postgres target_session_attrs=primary"
 
psql (14devel)
Type "help" for help.
 
postgres=# show port;
port
------
5432
(1 row)

7、連線到一個server，最好是處於熱備模式的

$ psql "host=localhost,localhost port=5432,5433 dbname=postgres target_session_attrs=prefer-standby"
 
psql (14devel) 輸入
“help”獲取幫助。
 
postgres=# 顯示埠；
埠
------
5432
（1 行）

總結

支援的target_session_attrs新值，允許客戶端選擇需要的目標服務連線時進行更精細的粒度，並協助多主機連線功能。還提供了一種基本的擴充套件形式，例如允許將只讀請求重定向到備服務，以減少主服務的負載。最後新值可以允許多主機連線字串更好地與某些故障切換解決方案一起公眾，以重新連線到可用的服務。

原文

https://www.postgresql.fastware.com/blog/enhancement-to-target-session-attrs