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SQL 是一种强类型语言。也就是说,每个数据项 都有一个相关联的数据类型,它决定了该数据项的行为和允许的用法。 PostgreSQL 拥有一个可扩展的类型系统, 比其他 RDBMS 实现更加通用和灵活。 因此,PostgreSQL 中大部分类型转换行为 应当由一般规则而不是ad hoc(特定)启发式规则支配, 以使混合类型表达式即使在有用户定义类型时也有 意义。
PostgreSQL 的扫描器/解析器只把词法 元素解码成五种基本类别:整数、浮点数、字符串、 名字和关键字。大多数扩展类型首先被词法化为 字符串。SQL 语言定义允许用字符串指定类型 名,这一机制可以在 PostgreSQL 中用来让解析器走上正确的 路径。例如,查询
tgl=> SELECT text 'Origin' AS "Label", point '(0,0)' AS "Value"; Label | Value --------+------- Origin | (0,0) (1 row)
有两个字面常量,类型分别为 text 和 point。 如果没有为字符串字面量指定类型,则最初会赋予占位类型 unknown(未知),并在后面 阶段按如下所述解析。
在 PostgreSQL 解析器中有四种基本的 SQL 结构需要 专门的类型转换规则:
PostgreSQL 允许带前缀和后缀一元(单参数)操作符的 表达式, 也允许二元(双参数)操作符的 表达式。
PostgreSQL 类型系统的很大一部分是围绕一套 丰富的函数构建的。函数调用有一个或多个参数,对任何具体的 查询,这些参数都必须与系统 目录中可用的函数匹配。由于 PostgreSQL 允许函数 重载,仅凭函数名并不能唯一标识要调用的 函数;解析器必须根据所提供参数的数据 类型选择正确的函数。
SQL 的 INSERT 和 UPDATE 语句把表达式的 结果放到表中。查询中的表达式必须与目标列的 类型匹配,必要时还要转换成目标列的 类型。
UNION 和 CASE 结构由于联合起来的 SELECT 语句的所有查询结果必须出现在 一组列中,每个 SELECT 子句结果的类型 必须匹配并转换成统一的集合。 类似地,CASE 结构的结果表达式必须强制转换成 公共类型,使 CASE 表达式整体有已知的输出类型。
许多一般类型转换规则使用了建立在 PostgreSQL 函数和操作符系统表之上的简单约定。 转换规则中还包含一些启发式规则,以便更好地支持 SQL 标准固有类型(如 smallint、integer 和 real)的 约定。
PostgreSQL 解析器使用的约定是:所有 类型转换函数都接受一个源类型的参数,并且以 目标类型的名称命名。满足这些 标准的任何函数都被认为是有效的转换函数,解析器 可以把它当作转换函数使用。这个简单的假设使解析器 无需硬编码就能探索类型转换的可能性, 让扩展的用户定义类型透明地使用这些 相同的特性。
解析器中还提供了一个额外的启发式规则,以便对 SQL 标准类型的正确行为做出更好的猜测。定义了 几种基本的类型类别:boolean、 numeric、string、bitstring、datetime、timespan、geometric、network 以及用户自定义。除用户自定义外,每个类别都有一个 在有歧义时会被优先选择的首选类型。 在用户自定义类别中,每个类型都是自己的首选类型。 有歧义的表达式(有多个候选解析解的表达式) 在有多个可能的内置类型时通常可以解决,但在 用户定义类型有多个选择时则会 报错。
所有类型转换规则的设计都遵循若干原则:
隐式转换绝不应产生令人意外或无法预测的结果。
解析器没有关于用户定义类型的先验知识,这类类型在类型层次结构中应当处于“更高”的位置。在混合类型的表达式中,原生类型应当总是被转换为用户定义类型(当然,仅在确有必要转换时)。
用户定义的类型之间没有关联。目前,PostgreSQL 没有关于类型之间关系的信息,只有内置类型的硬编码 启发式规则以及基于目录中可用函数的 隐式关系。
如果查询不需要隐式类型转换,解析器或执行器就不应 有额外的开销。 也就是说,如果查询构造良好且类型已经匹配,查询就应当 继续进行,不必在解析器上花费额外时间,也不必向查询中 引入不必要的隐式转换 函数。
此外,如果某个查询通常需要为函数做隐式转换,而 之后用户用正确的参数类型定义了一个显式函数,解析器 就应使用这个新函数,不再用旧函数做 隐式转换。
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