PostgreSQL 插件介绍

1 主从复制插件

1.1 bgw_replstatus

bgw_replstatus 是一个 PostgreSQL 的扩展插件，用于监控和管理复制状态。这个插件特别设计用来与 PostgreSQL 的流复制（streaming replication）功能配合使用，帮助数据库管理员了解和诊断复制延迟、延迟原因等问题。

2 分布式插件

2.1 citus

Citus 是一个开源的 PostgreSQL 扩展，用于将 PostgreSQL 转变为分布式数据库。它允许你在多个节点之间水平分区数据，从而实现大规模数据的存储和查询。这对于处理非常大的数据集和在多个服务器上并行处理查询特别有用。Citus 通过将查询分发到各个节点执行，然后将结果合并回一个单一的响应中，来提高性能和可扩展性。

3 性能优化插件

3.1 count_distinct

为了提供一个性能更优的解决方案，开发了一个名为count_distinct的扩展。这个扩展包含多态聚合函数，可以有效地处理固定长度的数据类型值，并且能够应对大量数据集。
具体来说，count_distinct扩展提供了以下几个函数：
1) `count_distinct(p_value anyelement)`：这是一个多态聚合函数，用于计算传入的任一元素类型中不同值的数量。这里的`anyelement`是一个伪类型，表示任何数据类型的值。
2) `array_agg_distinct(p_value anyelement)`：这个函数类似于`count_distinct`，但不是仅仅返回不同值的数量，它还会聚合这些不同值，返回一个数组。
3) `count_distinct_elements(p_value anyarray)`：这个函数接收一个数组类型的参数，计算数组中所有元素的不同值数量。
4) `array_agg_distinct_elements(p_value anyarray)`：与`count_distinct_elements`相似，此函数返回一个数组，其中包含输入数组的不同元素。
扩展到其他数据类型的处理也非常直接，只需通过引用传递即可。开发者在使用这些函数时，需要注意内存消耗问题，因为这些函数在执行过程中会将所有数据保留在内存（RAM）中。

使用限制：

​​1）内存消耗​​：
所有唯一值需驻留内存，数据量极大时可能导致 OOM。建议在内存充足的环境中启用，或结合分区表分批次处理。
2）​​数据类型限制​​：
不支持直接处理 text 或 json 等变长类型，需转换为哈希值（如 md5）后使用。
3）​​分布式环境兼容性​​：
在 Citus 等分布式 PostgreSQL 中，需结合 hll 扩展或调整 citus.count_distinct_error_rate 参数实现近似统计。
​​4）索引优化​​：
插件本身不替代索引优化。对于高频查询字段，仍需建立复合索引（如 (mining_pool, sip)）以加速过滤

3.2 hll

HLL是 HyperLogLog 数据结构的简称。PostgresSQL 通过插件的方式引入了这种新的数据类型hll。HyperLogLog 是一个具有固定大小，类似于集合结构，用于可调精度的不同值计数。例如，在1280字节的hll数据结构中，它可以在很小的误差范围内估算出数百亿的不同值计数。

3.3 hll_15-llvmjit

3.4 hypopg 虚拟索引

hypopg是一个RDS PostgreSQL的扩展，有助于了解特定索引是否可以提高查询的性能。虚拟索引并不是真实存在的索引，因此不耗费CPU、磁盘或其他资源，可以有效验证索引是否有效。

3.5 pg_ivm 增量物化视图

pg_ivm 是一个为 PostgreSQL 提供增量视图维护（Incremental View Maintenance, IVM）功能的扩展模块。通过 pg_ivm，用户可以创建增量可维护的物化视图（Incrementally Maintainable Materialized View, IMMV），这些视图能够在基础表发生变化时，仅通过增量计算来更新视图内容，而不是像传统的 REFRESH MATERIALIZED VIEW 命令那样从头开始重新计算。这种机制显著提高了视图更新的效率，特别是在视图内容变化较小的情况下。

4 密码策略和凭证检查

4.1 credcheck

credcheck 是 PostgreSQL 的一个安全扩展，专门用于强制实施密码策略和凭证检查，特别适合需要符合安全合规要求的数据库环境。
1)主要功能
强制密码复杂度要求
防止使用常见弱密码
密码过期策略实施
密码重复使用检查
登录失败尝试限制

4.2 passwordcheck

passwordcheck 插件用于在创建和修改用户密码时自动检查密码强度。它可以帮助确保密码符合组织的安全策略，防止用户设置弱密码。插件会强制要求密码满足一定的条件，如最小长度、包含大写字母、小写字母、数字、特殊字符等，从而增加密码的安全性。

1)插件的主要功能
密码长度检查：确保密码符合最小长度要求。
密码复杂度检查：要求密码包含大写字母、小写字母、数字、特殊字符等。
防止常见密码：检测并阻止使用常见的弱密码（如 123456, password）。
自定义密码策略：管理员可以自定义密码的长度和复杂度要求。

5 获取DDL插件

5.1 ddlx

1)项目介绍
DDLX 是一个专为 PostgreSQL 设计的 SQL 扩展，提供了用于生成 DDL 脚本的一系列函数。通过这些函数，你可以轻松地获取如 CREATE TABLE 这样的 SQL 语句，无需依赖外部工具如 pg_dump。这个项目旨在填补 PostgreSQL 在服务器内 DDL 提取功能的空白，并提供了一个简单的 API 来实现这一目标。

2)项目技术分析
DDLX 的独特之处在于它完全由 SQL 函数构成，这意味着你可以在任何支持运行 SQL 查询的客户端上使用它，而不需要安装额外的语言或工具。它利用了 PostgreSQL 内置的功能，包括常见的表表达式和窗口函数，来实现复杂的 DDL 操作。提供的三个主要函数包括：
ddlx_create: 生成 SQL DDL 创建语句。
ddlx_drop: 生成 SQL DDL 删除语句。
ddlx_script: 生成整个依赖树的 SQL DDL 脚本。
这些函数接受多种 Postgres 对象标识符类型，例如 regclass、regtype 等，可以直接与对象名或 OID 配合使用。

6 数据备份恢复插件

6.1 E-Maj

E-Maj 是一个 PostgreSQL 扩展，它支持对数据库子集进行细粒度的写入日志记录和时间旅行。

6.2 pg_filedump

在postgresql数据库有损坏无法启动数据库的时候，可以使用pg_filedump，在不启动数据库的情况下数据从数据文件中dump出来。

 

7 窗口函数

7.1  extra_window_functions

在 PostgreSQL 中，extra_window_functions 是一个扩展，它提供了额外的窗口函数（window functions），这些函数在 PostgreSQL 的标准窗口函数之外提供额外的功能。这些窗口函数可以用于更复杂的分析任务，例如在数据窗口内执行更复杂的计算。
使用 extra_window_functions
安装了 extra_window_functions 扩展后，你就可以使用它提供的额外窗口函数了。例如，lag() 和 lead() 是两个常用的额外窗口函数，它们允许你访问窗口中的当前行之前或之后的行。

示例：使用 lag() 和 lead() 函数

-- 假设有一个名为 sales 的表，其中包含 salesperson 和 amount 字段。
SELECT salesperson, amount,
LAG(amount) OVER (ORDER BY salesperson) AS previous_amount,
LEAD(amount) OVER (ORDER BY salesperson) AS next_amount
FROM sales;

8 FDW插件

8.1 firebird_fdw

8.2 hdfs_fdw

8.3 mongo_fdw

8.4 mysql_fdw

9 IP 解析插件

9.1 geoip

9.2 IP4R

IP4R 支持如下6中不同的数据类型：
数据类型 描述
ip4             单IPv4地址
ip4r           任意范围的IPv4地址
ip6            单IPv6地址
ip6r           任意范围的IPv6地址
ipaddress 单IPv4/IPv6地址
iprange     任意范围的IPv4/IPv6地址

10 日志处理

10.1 logerrors 错误日志

在 PostgreSQL 中，logerrors 并不是一个内置的插件或模块。相反，它通常指的是在 PostgreSQL 日志配置中记录错误的一种方式，特别是在使用 log_error_verbosity 参数时。log_error_verbosity 参数允许你控制日志中记录的错误信息级别，从而帮助开发者或管理员更好地理解数据库操作中出现的问题。

11 第三方可执行语言

11.1 luapgsql

luapgsql 是一个插件，允许 PostgreSQL 数据库与 Lua 编程语言进行交互。这使得你可以在 PostgreSQL 数据库中直接执行 Lua 脚本，这对于需要嵌入脚本逻辑或进行复杂数据处理的情况非常有用。

12 访问外部表

12.1 multicorn2

multicorn2 是一个用于 PostgreSQL 的外部数据封装插件，它允许用户通过自定义的函数接口访问非 SQL 数据源，例如 CSV、JSON、XML 等格式的文件。这使得数据可以从这些源导入到 PostgreSQL 数据库中，或者在数据库中进行查询处理。

13 Oracle兼容

13.1 orafce 

orafce 是 PostgreSQL 的一个扩展，主要是为了在 PostgreSQL 中兼容 Oracle 的部分语法、数据类型、函数、字典表等，有了 orafce 可以对使用 Oracle 数据的应用程序更加方便的移植到 PostgreSQL 数据库上，尽可能的减少应用程序的代码改动量，从而简化了许多迁移工作量。

13.2 pg_dbms_job

在PostgreSQL中跑JOB任务的方法

14 审计相关

14.1 pg_auth_mon

pg_auth_mon 是一个用于 PostgreSQL 的扩展，旨在提供更详细的认证和授权相关的监控信息。这个扩展可以帮助数据库管理员理解用户如何连接到数据库，以及他们使用了哪些角色和权限。这对于审计、安全分析和性能调优都非常重要。

15 主从高可用

15.1 pg_auto_failover

1)项目介绍
pg_auto_failover 是一个专为PostgreSQL设计的高可用性扩展和服务，旨在简化并自动化PostgreSQL集群的故障转移管理。无论您是初学者还是经验丰富的数据库管理员，pg_auto_failover都能帮助您轻松实现数据库的高可用性，确保业务的连续性和数据的完整性。

2)项目技术分析
pg_auto_failover的核心技术包括：

PostgreSQL扩展：名为pgautofailover的扩展，提供了故障转移管理的基础功能。
监控服务：一个PostgreSQL服务，负责监控和管理集群中的节点状态。
Keeper服务：通过pg_autoctl run命令操作PostgreSQL实例，确保节点间的同步和故障转移的顺利进行。
pg_auto_failover支持多种PostgreSQL架构，包括单节点、多节点以及Citus集群的高可用性配置。其设计理念是简单性和正确性，确保在故障发生时能够快速、安全地进行故障转移，防止数据丢失。

3)项目及技术应用场景
pg_auto_failover适用于以下场景：

企业级应用：需要高可用性和数据一致性的企业级应用，如金融、电商等。
云服务提供商：为云服务提供商提供可靠的数据库高可用性解决方案。
开发和测试环境：帮助开发者在本地或云环境中快速搭建高可用的PostgreSQL集群，进行开发和测试。
4)项目特点
自动化故障转移：pg_auto_failover能够自动检测节点故障，并快速进行故障转移，确保服务的连续性。
多节点支持：支持任意数量的PostgreSQL节点，提供更高的数据可用性保证。
Citus集群支持：从pg_auto_failover 2.0开始，支持Citus集群的高可用性配置，进一步扩展了其应用范围。
简单易用：通过简单的命令和配置，即可实现复杂的高可用性管理，降低了运维难度。
丰富的文档：项目提供了详细的文档，包括教程、手册页、设计细节和故障排除指南，帮助用户快速上手和解决问题。

15.2 pg_failover_slots

1）插件的主要特性包括
自动复制槽同步：pg_failover_slot可以在主备节点之间同步逻辑复制槽，确保备节点具备相应的复制槽记录。
简化的故障转移流程：在主备切换后，无需手动创建新的逻辑复制槽，保证订阅者能够立即获取新主节点上的数据变更。
高可用性支持：槽的同步，pg_failover_slot提高了系统的容错能力和可用性，减少了宕机时的管理负担。

16 后台任务

16.1 pg_background

1)项目介绍
pg_background 是一个 PostgreSQL 扩展，允许用户在后台执行 SQL 命令。这对于需要长时间运行的任务或希望在不影响数据库性能的情况下执行任务非常有用。该扩展提供了一个简单的 SQL API 来启动后台任务并检索其结果。
2)应用案例
数据备份：在后台执行数据备份操作，不影响前端用户操作。
长时间运行的查询：将复杂的查询放在后台执行，避免阻塞其他数据库操作。
定期维护任务：如定期清理日志、更新统计信息等。
3)最佳实践
监控任务状态：定期检查后台任务的状态，确保任务正常运行。
错误处理：为后台任务设置错误处理机制，以便在任务失败时进行通知或重试。
资源管理：合理分配后台任务的资源，避免过度消耗数据库资源。
4)典型生态项目
pg_cron：一个 PostgreSQL 的定时任务扩展，可以与 pg_background 结合使用，实现定时后台任务。
pg_stat_statements：用于监控 SQL 执行统计信息，帮助优化后台任务的性能。
pg_repack：用于在线重建表和索引，可以作为后台任务的一部分，优化数据库性能。

17 数据导入工具

17.1 pg_bulkload

pg_bulkload 是一个针对 PostgreSQL 提供高性能批量数据加载的工具。相较于内置的 COPY 命令，pg_bulkload 更加灵活并且在许多情况下性能更高。它支持数据的强制加载、数据过滤、数据转换以及错误处理等多种功能，非常适合需要进行大量数据加载的应用场景。

18 物理文件一致性校验

18.1 pg_catcheck

所以相比较危险性和功能, pg_catcheck 可以满足系统文件缺失判断的基本功能,并且可以在数据库系统启动的状态下,工作,而其他的方式就需要关闭数据库来操作,这点也是值得考虑的问题.

19 定时任务

19.1 pg_cron 

pg_cron 是一个 PostgreSQL 的扩展，它允许用户在 PostgreSQL 数据库中创建定时任务，类似于 Unix 系统的 cron 任务。这使得在数据库级别上执行定期任务变得非常方便，比如定期清理日志、更新统计信息、发送邮件提醒等。

20 分区表相关

20.1 pg_fkpart

pg_fkpart 是一个 PostgreSQL 扩展，用于支持外键分区。在 PostgreSQL 中，分区表通常用于将数据分布在多个物理表中以提高查询性能和管理效率。然而，标准的 PostgreSQL 分区不支持外键约束，这意味着你不能在外键关系中直接使用分区表。pg_fkpart 扩展就是为了解决这个问题而设计的。

20.2 pg_partman

pg_partman 是一个 PostgreSQL 扩展，用于管理和维护分区表。它是由 Craig Ringer 开发的，旨在简化分区的创建、维护和监控过程。使用 pg_partman，可以自动创建新的分区，删除旧分区，以及重组分区以优化性能。

21 事务工具

21.1 pg_jobmon

pg_jobmon 是一个专为 PostgreSQL 打造的扩展插件，其核心功能是提供非事务性的事务和函数日志记录机制。即使你的函数或事务因任何原因失败，已记录的日志信息也不会被回滚，从而确保了关键日志数据的安全。