PostgreSQL ADD COLUMN DEFAULT NULL 锁和性能

Question

我的 PostgreSQL 9.6 数据库中有一个包含 300 万行的表。此表已经有一个空位图（它有 2 个其他 DEFAULT NULL 字段）。我想向该表添加一个新的布尔可空列。我坚持这两种说法之间的区别：

ALTER TABLE my_table ADD COLUMN my_column BOOLEAN;
ALTER TABLE my_table ADD COLUMN my_column BOOLEAN DEFAULT NULL;

我认为这些说法没有区别，但是：

1. 我在文档中找不到任何证据。文档告诉我们，为新列提供 DEFAULT 值会使 PostgreSQL 重写所有元组，但我认为这种情况下不正确，因为默认值是 NULL。
2. 我在这个表的副本上运行了一些测试，第一个语句（没有DEFAULT NULL）比第二个语句花费了更多的时间。我不明白为什么。

我的问题是：

1. PostgreSQL 会为这两个语句使用相同的锁类型 (ACCESS EXCLUSIVE) 吗？
2. 如果我使用DEFAULT NULL，PostgreSQL 是否会重写所有元组以将NULL 值添加到每个元组？
3. 这两种说法有区别吗？

Answer 1

https://www.postgresql.org/docs/current/static/sql-altertable.html

1. 是的 - 相同的 ACCESS EXCLUSIVE，默认为 NULL 或未提及默认值没有例外（我认为统计、“选项”、约束、集群要求不那么严格，但不添加列）

请注意，每个子表单所需的锁定级别可能不同。一个 除非明确指出，否则会持有 ACCESS EXCLUSIVE 锁。当多个 列出子命令，持有的锁将是最严格的 任何子命令都需要。

1. 不 - 它宁愿将 NULL 附加到选择结果中

当使用 ADD COLUMN 添加列时，表中的所有现有行 使用列的默认值初始化（如果没有 DEFAULT，则为 NULL 条款被指定）。如果没有 DEFAULT 子句，这只是一个 元数据更改，并且不需要立即更新 表的数据；而是在读出时提供添加的 NULL 值。

1. 不 - AFAIK 没有区别。只是元数据在这两种情况下都会发生变化（我相信这是一种用不同语义表达的情况）

编辑 - 演示：

db=# create table so(i int);
CREATE TABLE
Time: 9.498 ms
db=# insert into so select generate_series(1,10*1000*1000);
INSERT 0 10000000
Time: 13899.190 ms
db=# alter table so add column nd BOOLEAN;
ALTER TABLE
Time: 1025.178 ms
db=# alter table so add column dn BOOLEAN default null;
ALTER TABLE
Time: 13.849 ms
db=# alter table so add column dnn BOOLEAN default true;
ALTER TABLE
Time: 14988.450 ms
db=# select version();
                                                    version
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 PostgreSQL 9.6.1 on x86_64-apple-darwin15.6.0, compiled by Apple LLVM version 8.0.0 (clang-800.0.42.1), 64-bit
(1 row)

最后，为了避免猜测，它是特定于数据类型的：

db=# alter table so add column t text;
ALTER TABLE
Time: 25.831 ms
db=# alter table so add column tn text default null;
ALTER TABLE
Time: 13.798 ms
db=# alter table so add column tnn text default 'null';
ALTER TABLE
Time: 15440.318 ms

Answer 2

Vao Tsun 在第 2 点的回应中存在问题。

如果你使用ALTER TABLE my_table ADD COLUMN my_column BOOLEAN;，它不会重写所有的元组，它只是元数据的变化。

但是如果你使用ALTER TABLE my_table ADD COLUMN my_column BOOLEAN DEFAULT NULL，它会重写所有的元组，并且它会在长表上永远存在。

文档本身就说明了这一点。

当使用 ADD COLUMN 添加列时，表中的所有现有行都使用该列的默认值初始化（如果未指定 DEFAULT 子句，则为 NULL）。 如果没有 DEFAULT 子句，这只是元数据更改，不需要立即更新表数据；而是在读出时提供添加的 NULL 值。

这告诉我们如果有DEFAULT子句，即使是NULL，也会重写所有的元组。

这是由于更新子句的性能问题。如果您需要对未重写的元组进行更新，则需要将元组移动到另一个磁盘空间，从而消耗更多时间。

我自己在 Postgresql 9.6 上对此进行了测试，当时我不得不在有 300+ 百万元组的表上添加一列。没有DEFAULT NULL 持续了11 毫秒，而DEFAULT NULL 持续了30 多分钟。