PostgreSQL 从 9.x 到 18 各主要版本的重大变化梳理

9.x 系列（2010–2016）：基础能力集中补齐

9.x 时期为后续的现代化奠定了基础，多项核心能力在这一阶段被引入。

9.0（2010）

• 流复制（Streaming Replication）：引入异步流复制，第一次让 PostgreSQL 具备了原生的主从高可用基础。

• 热备（Hot Standby）：从库可以在恢复过程中接受只读查询。

9.1（2011）

• 同步复制：在异步流复制之上增加了同步选项，确保主从数据一致性。

• 外部数据封装器（FDW）：开启跨数据库、跨数据源查询的能力。

9.2（2012）

• JSON 数据类型：原生支持存储和查询 JSON。

• 级联复制：从库可以继续向下游复制。

9.3（2013）

• 物化视图：支持缓存查询结果，为读密集型场景提供了新的优化手段。

9.4（2014）

• JSONB：二进制 JSON 存储格式，支持索引，JSON 处理从“能用”变为“好用”。

• 逻辑解码：为后续的逻辑复制和 CDC（变更数据捕获）铺平了道路。

9.5（2016）

• UPSERT（INSERT … ON CONFLICT）：解决了长期缺失的“插入或更新”原子操作。

• 行级安全性（RLS）：细粒度访问控制正式进入内核。

• BRIN 索引：面向大范围有序数据的轻量级索引类型。

9.6（2016）

• 并行查询：首次支持并行顺序扫描和并行聚合，开始利用多核 CPU。

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10–12（2017–2019）：分区、逻辑复制与 JIT 的现代化起步

从 10 开始，版本号简化，功能节奏也变得更加清晰。

10（2017）

• 声明式分区：取代了过去基于继承和触发器的分区方式，分区表管理大幅简化。

• 逻辑复制：在 9.4 逻辑解码的基础上，正式支持实例间的表级逻辑复制。

• 并行查询增强：并行索引扫描、并行哈希连接等能力开始铺开。

11（2018）

• JIT 编译：基于 LLVM 的即时编译，对 CPU 密集型的分析型查询带来明显加速。

• 哈希分区：声明式分区补上了哈希分区方式。

• 存储过程：支持在 PROCEDURE 中进行事务控制。

12（2019）

• B-tree 索引优化：索引管理效率提升，为后续版本的去重和空间优化打下基础。

• 生成列：支持自动计算的列。

• 分区表性能优化：分区裁剪和整体查询性能得到改善。

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13–15（2020–2022）：性能深水区与 SQL 标准对齐

这一阶段的改进更加细腻，聚焦于“减少浪费”和“补齐标准语法”。

13（2020）

• 增量排序（Incremental Sort）：对于部分有序的数据，只排序无序部分，在 ORDER BY … LIMIT 等场景下效果显著。

• B-tree 索引去重：相同键值只存一次，索引体积可缩减 30%–50%，减少磁盘 I/O。

• 并行 VACUUM：清理操作可以并行化，缩短维护窗口。

14（2021）

• SQL/JSON 路径查询：jsonb_path_* 系列函数让 JSON 查询能力发生质变。

• 并行聚合增强：并行查询的适用范围进一步扩大。

• 连接可扩展性改进：针对高并发连接场景优化了快照和内存管理。

15（2022）

• MERGE 语句：支持 SQL 标准的“合并”操作，简化了“存在则更新、否则插入”的逻辑。

• 逻辑复制行/列过滤：可以在发布端过滤要复制的行和列。

• 权限分离与扩展安全：公共模式默认不可写，安全性模型更加稳健。

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16–18（2023–2025）：并行深化、复制成熟与 I/O 架构升级

近期版本的主线非常清晰：把并行做透，把逻辑复制做可靠，并在 18 中触及存储 I/O 的底层架构。

16（2023）

• 并行连接：FULL 和 RIGHT 哈希连接可以并行执行，并行查询的覆盖范围进一步扩大。

• 从备用库进行逻辑复制：逻辑复制不再必须从主库拉取，架构灵活性提升。

• 大事务并行应用：逻辑复制订阅端可以并行应用大事务，降低延迟。

• 双向逻辑复制起步：开始支持表与表之间的双向复制能力。

17（2024）

• pg_basebackup 增量备份：基础备份工具终于支持块级增量备份，并配套引入 pg_combinebackup 用于合并备份集。

• 逻辑复制槽跨大版本升级迁移：pg_upgrade 可以保留发布端的逻辑复制槽和订阅端的完整状态，大版本升级不再需要重建逻辑复制链路。

• pg_createsubscriber：可以从物理备库直接创建逻辑副本，打通物理复制与逻辑复制的工具链。

• VACUUM 内存管理改进：降低了 VACUUM 的内存消耗，提升清理性能。

18（2025）

• 异步 I/O（AIO）子系统：这是 18 最底层、影响最深远的变化，针对顺序扫描、位图堆扫描、VACUUM 等场景引入异步 I/O，读取密集型负载的性能提升显著。

• B-tree 跳过扫描（Skip Scan）：对于多列 B-tree 索引，即使查询条件不包含前导列，也能更有效地利用索引。

• 逻辑复制支持生成列：生成的列现在可以纳入逻辑复制范围，补齐了一个长期存在的能力缺口。

• UUID v7 原生支持：UUID v7 具有时间有序性，对索引局部性和排序更友好。

• 数据校验和默认开启：initdb 默认启用数据校验和，提升了数据损坏的早期发现能力。

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一条演进主线

如果把这十几个版本串起来看，PostgreSQL 的演进大致走过了一条 “先补齐企业级基础（9.x）→ 再建立分区与逻辑复制的现代框架（10–12）→ 然后深入性能细节与 SQL 标准（13–15）→ 最终在并行、复制可靠性和 I/O 架构上同时发力（16–18）” 的路径。其中，10 的分区与逻辑复制、15 的 MERGE、17 的增量备份与复制槽迁移、18 的异步 I/O，是这条路径上节点意义最强的几个版本。