[C/C++] IvorySQL 5.0 深度解析：基于 PostgreSQL 18.0 的 Oracle 兼容与云原生实战

IvorySQL 5.0 正式发布，本次版本基于 PostgreSQL 18.0 进行全面升级，在 Oracle 兼容性、生态组件集成、云原生支持等方面均有显著提升。

基于 PostgreSQL 18.0

PostgreSQL 18.0 核心升级包括：

1. 引入异步 IO（AIO）子系统，可显著提升顺序扫描、位图堆扫描、VACUUM 等操作的性能。
2. pg_upgrade 工具新增优化器统计信息保留功能。
3. 支持跳跃扫描（skip scan），使多列 B-tree 索引在更多场景下可用。
4. 新增 uuidv7() 函数，用于生成时间戳有序的 UUID。
5. 虚拟生成列成为生成列的默认类型，支持读取时动态计算列值。
6. 支持 OAuth 认证。
7. RETURNING 子句增强，INSERT/UPDATE/DELETE/MERGE 命令支持 OLD 和 NEW 关键字。
8. 时间范围约束为 PRIMARY KEY、UNIQUE、FOREIGN KEY 约束添加范围级约束支持。

更多细节请查看 PostgreSQL 18.0 发行说明。

新特性

新增 21 个 Oracle 兼容功能

• Oracle 兼容 ROWID 支持：确保 IvorySQL 行标识符与 Oracle 语义一致，便于跨数据库工具无缝迁移。
• PL/iSQL CALL 调用语法：新增 Oracle 风格的 CALL 入口点，实现存储过程统一调用。
• PL/iSQL %ROWTYPE 支持：允许变量映射整个表或游标行结构，简化 PL/iSQL 编码。
• PL/iSQL %TYPE 支持：支持变量继承现有列或变量的数据类型，减少类型漂移。
• 大小写敏感兼容开关：按需保留标识符大小写，以匹配 Oracle 行为。
• NLS 参数兼容：支持 Oracle 风格的 NLS 设置，如 NLS_DATE_FORMAT、NLS_TIMESTAMP_FORMAT 等。
• 空字符串转 NULL：将零长度字符串自动转换为 NULL，以符合 Oracle 的兼容性规则。
• 解析器切换能力：新增在 Oracle 和 PostgreSQL 解析器之间切换的能力，实现会话级的灵活配置。
• GB18030 数据库编码支持：新增 GB18030 初始化和数据库创建选项，全面覆盖中文市场需求。
• Oracle 兼容 SYS_GUID 函数：实现 Oracle 的 SYS_GUID 函数，用于生成基于 RAW 的全局唯一标识符（GUID）。
• Oracle 兼容 SYS_CONTEXT 函数：提供 Oracle SYS_CONTEXT API，用于查询会话与环境元数据。
• Oracle 兼容 USERENV 函数：增加 USERENV 函数，支持会话查询 Oracle 风格的上下文信息。
• Oracle 兼容函数语法：支持 EDITIONABLE/NONEDITIONABLE、RETURN、IS、OUT ... NOCOPY 等 Oracle 语法结构。
• Oracle 兼容存储过程语法：支持含 Oracle 选项的存储过程 DDL、EXEC 调用及 ALTER PROCEDURE 操作。
• libpq OUT 参数支持：扩展客户端协议处理能力，使 OUT 参数可像 OCI 一样被消费。
• 存储过程 OUT 参数支持：允许存储过程按照 Oracle 规范声明 IN、OUT 和 IN OUT 模式参数。
• 函数 OUT 参数支持：支持函数中使用 Oracle 风格 OUT 参数，包括 IN OUT 组合模式。
• 嵌套子程序：支持在子程序内部声明函数或过程，并支持重载。
• Oracle 兼容 INSTR 函数：匹配 Oracle INSTR 的子串搜索和位置检查行为。
• Oracle 兼容 FORCE VIEW：支持在引用对象不存在时创建视图，模拟 Oracle 的 FORCE 选项。
• Oracle 兼容 LIKE 运算符：使模式匹配语义与 Oracle 对齐，确保通配符行为可预测。

在线体验与多平台发行包

• 在线体验环境：推出基于浏览器的交互式环境，无需安装即可实时体验 IvorySQL 5.0。
• 全平台打包支持：提供 X86、ARM、MIPS、LoongArch 架构的多平台安装包。

云原生与容器化

• 容器化部署支持（Docker Compose & Docker Swarm）：支持在 Docker Compose 和 Docker Swarm 环境中部署单机版 IvorySQL 数据库及高可用集群。
• 容器化部署支持（Kubernetes）：支持通过 Helm 在 Kubernetes（K8s）上部署单机版 IvorySQL 数据库及高可用集群。
• IvorySQL Operator v5 发布（Kubernetes 进阶版）：适配 IvorySQL 5.0，同步升级系统组件版本及数据库扩展版本。
• IvorySQL Cloud 5.0 发布：支持 IvorySQL 5.0 数据库的可视化托管控制平面，覆盖订阅、全生命周期管理以及生态集成。

扩展适配

• pg_cron：通过集成 pg_cron 实现在数据库层执行定时任务。
• pgAudit：通过标准 PostgreSQL 日志设施提供细粒度的会话与对象审计日志。
• PostGIS：通过 PostGIS 兼容性支持空间数据处理与地理空间分析。
• pgRouting：引入 pgRouting 支持，提供网络与路径分析功能。
• PGroonga：增强全文搜索能力。
• ddlx：支持 ddlx，实现高级模式自省与自动化 DDL 生成。
• pgsql-http：允许数据库内部发起 HTTP/HTTPS 请求，实现与外部 Web 服务的无缝通信。
• system_stats：提供系统级统计信息。
• plpgsql_check：对 PL/pgSQL 函数进行静态代码分析，在运行前发现错误、警告与潜在问题。
• pgvector：集成 pgvector，原生支持向量相似度搜索，赋能 AI/ML 工作负载。

详细变化请查看：Complete Changelog

已修复问题

• 修复 unused_oids 与 duplicate_oids 目录工具，使头文件扫描能准确检测 OID 冲突，避免误报。
• 为 libpqivytest 产物添加 .gitignore 规则，防止生成的二进制文件和日志污染开发者工作目录。
• 扩展 GitHub workflow 回归测试，覆盖 --with-libnuma 配置，防止未来在支持 NUMA 的主机上出现故障。
• 使 psql 用户可通过 h create package 访问 CREATE PACKAGE 语法帮助，填补 PL/iSQL 包相关的命令行文档空白。
• 消除了 MainLoop 中的悬空指针场景，解决了在高并发压力下偶发的段错误。
• 修复测试框架假设，重新启用 oracle_test/modules/sql 测试用例，使 Oracle 兼容性测试套件可再次端到端执行。
• 更新 README.md 与 README_CN.md，同步 IvorySQL 5.0 功能集、打包与入门指南。
• 修正全局唯一索引强制约束逻辑，使相关回归测试在所有支持平台稳定通过。

源码仓库

IvorySQL 的开发主要在以下四个仓库进行维护：

• IvorySQL 数据库源码：https://github.com/IvorySQL/IvorySQL
• IvorySQL 官网：https://github.com/IvorySQL/Ivory-www
• IvorySQL 文档：https://github.com/IvorySQL/IvorySQL-docs
• IvorySQL Docker：https://github.com/IvorySQL/docker_library