PostgreSQL中的触发器

Posted 2022-12-07 丹心明月

作者：瀚高PG实验室（Highgo PG Lab） 丹心明月

注：本文章主要翻译自《PostgreSQL 13.0 Documentation》第三十八章

本章介绍编写函数触发器的相关信息。触发器函数可使用大部分可用的过程语言编写，包括PL/pgSQL（参见第42章），PL/Tcl（参见第43章），PL/Perl（参见第44章），和PL/Python（参见第45章）。阅读完本章后，可根据自己的喜好，到相应章节查看对应语言编写触发器的具体细节。

 

也可以使用C语言编写触发器，不过使用过程语言更简单一些。当前，还无法单纯的使用SQL函数语言编写触发器函数。

38.1 触发器概览

触发器定义了，在发生特定的操作的时候，数据库应自动执行的函数。触发器可创建到表（分区或非分区均可）、视图及外表上（使用CREATE TRIGGER创建触发器）。

 

在表和外部表上，触发器可定义在INSERT，UPDATE或DELETE之前|之后，针对每行或每个SQL语句执行。UPDATE触发器可针对某一列设置。TRUNCATE也可触发触发器。一旦触发器事件发生，触发器函数就会在合适的时间调用以处理该事件。

 

在视图上，触发器可定义为INSERT，UPDATE或DELETE操作的替代执行。此类INSERT OF触发器针对视图中更新的每一行触发。由触发器函数对视图的基表数据进行处理。视图上的触发器也可定义为在INSERT，UPDATE或DELETE之前|之后，针对每个SQL语句触发。不过，此类触发器仅当在此视图上也定义了INSTEAD OF触发器时才会触发。

 

触发器函数需要在创建触发器之前创建。触发器函数必须声明为无参，且返回trigger类型。

 

在创建触发器函数之后，使用CREATE TRIGGER命令创建触发器。一个触发器函数可用于多个触发器。

 

PostgreSQL提供行级触发器和语句级触发器。行级触发器，对于每个影响的行均触发一次；语句级触发器，不管语句影响多少行，均针对语句触发一次。特别注意，符合触发条件的语句，即使未影响任何行，依旧会触发语句级触发器。TRUNCATE的触发器只可定义为语句级触发器。

 

触发器还可据触发时间进行分类：before，after或instead of。分别称为BEFORE触发器、AFTER触发器和INSTEAD OF触发器。语句级BEFORE触发器在语句开始前触发，语句级AFTER触发器在语句执行后触发。这两种类型的触发器可定义在表、视图或外表上。行级BEFORE触发器在对匹配行操作前触发，而行级AFTER触发器在语句结束时触发（但在语句级AFTER触发器前触发）。此类触发器仅可定义在表和外表上，而不可定义在视图上。INSTEAD OF触发器仅可定义在视图上，且仅可为行级；此类触发器在对视图中匹配行进行处理时立即触发。

 

对继承中，对父表的操作，不会触发在自表上定义的语句级触发器；仅会触发附表上的语句级触发器。不过，会触发行级触发器。如果对分区表的UPDATE操作导致行跨分区移动，那么表现为原分区的DELETE操作和对新分区的INSERT操作。因此会触发行级BEFORE UPDATE、行级BEFORE DELETE、行级BEFORE INSERT、行级AFTER DELETE和AFTER INSERT触发器。而对于语句级触发器，仅会触发UPDATE语句中涉及的目标表上定义的触发器。

 

语句触发器调用的触发器函数应始终返回NULL；行级触发器调用的触发器函数可返回表行（HealTuple类型的值）。before行级触发器可有以下选择：

• 返回NULL，以跳过对当前行的操作。

• 对于行级INSERT和UPDATE触发器，可对更新或插入的行进行处理；

 

行级INSTEAD OF触发器，如果未更新基表的数据，则应返回NULL；否则，返回操作的行数。

 

After行级触发器的返回值可忽略，故可返回NULL。

 

如果在相同对象上定义了对相同事件的多个触发器，则按照字母顺序执行这些触发器。

 

也可通过指定WHEN布尔条件，以定义触发器是否该被触发。

 

行级触发器中，使用NEW指代INSERT或UPDATE中的输入数据；使用OLD指代UPDATE和DELETE的旧数据。

38.2 数据变更的可见性

如果在触发器函数中执行SQL命令，且这些命令会访问触发器所在表，则需要知晓数据可见性规则，因为它们决定了SQL命令是否可看到触发触发器的数据变化。它们是：

• 语句级触发器遵循简单可见性规则：语句所做的更改对语句级BEFORE触发器均不可见；不过对语句级AFTER触发器可见。

• 触发触发器的数据变更（增、删、改）一般对在语句级BEFORE触发器中执行的SQL命令不可见，因为那时变更还未发生。

• 不过，在行级BEFORE触发器中执行的SQL命令可以看到由同一外部命令处理的数据变更。

• 同样，一个行级INSTEAD OF触发器可看到在同一外部命令中之前执行的INSTEAD OF触发器所造成的数据变更。

• 当行级AFTER触发器触发时，所有外部命令所做的数据变更均已完成，故而对触发器函数可见。

 

如果使用标准的过程语言编写触发器函数，则仅当函数声明为VOLATILE时遵循以上规则。所有变化对声明为STABLE或IMMUTABLE的函数不可见。

38.3 使用C编写触发器函数

本节介绍使用C编写触发器函数的相关信息。触发器函数必须使用“version 1”函数管理界面。

 

当触发器管理者调用函数时，传递的不是普通的参数，而是一个执行TriggerData架构的额上下文指针。C语言通过执行以下宏来确定是否被触发器管理者调用：

CALLED_AS_TRIGGER(fcinfo)

扩展为：

((fcinfo)->context != NULL && IsA((fcinfo)->context, TriggerData))

如果返回true，则将fcinfo->context转换为TriggerData *是安全的，指针指向TriggerData架构。函数不可更改TriggerData架构或它指向的任何数据。

 

struct TriggerData在命令/trigger.h中定义。

typedef struct TriggerData

NodeTag type;
TriggerEvent tg_event;
Relation tg_relation;
HeapTuple tg_trigtuple;
HeapTuple tg_newtuple;
Trigger *tg_trigger;
TupleTableSlot *tg_trigslot;
TupleTableSlot *tg_newslot;
Tuplestorestate *tg_oldtable;
Tuplestorestate *tg_newtable;
const Bitmapset *tg_updatedcols;
 TriggerData;

组成解释：

type

    始终为T_TriggerData。

tg_event

    函数触发事件。可使用如下宏测试tg_event：

        TRIGGER_FIRED_BEFORE(tg_event)：若为before，则返回true。

        TRIGGER_FIRED_AFTER(tg_event)：若为after，返回true。

        TRIGGER_FIRED_INSTEAD(tg_event)：若为instead of，返回true。

        TRIGGER_FIRED_FOR_ROW(tg_event)：若为行级事件，则返回true。

        TRIGGER_FIRED_FOR_STATEMENT(tg_event)：若为语句级事件，则返回true。

        TRIGGER_FIRED_BY_INSERT(tg_event)：若由INSERT触发，则返回true。

        TRIGGER_FIRED_BY_UPDATE(tg_event)

        TRIGGER_FIRED_BY_DELETE(tg_event)

        TRIGGER_FIRED_BY_TRUNCATE(tg_event)

tg_relation

    指向触发器触发的对象。

tg_trigtuple

    指向触发器触发行的指针。

tg_newtuple

    触发行的新版本。

tg_trigger

    指向定义在utils/reltrigger.h中Trigger类型架构的指针。

typedef struct Trigger

Oid tgoid;
char *tgname;  --触发器名称
Oid tgfoid;
int16 tgtype;
char tgenabled;
bool tgisinternal;
Oid tgconstrrelid;
Oid tgconstrindid;
Oid tgconstraint;
bool tgdeferrable;
bool tginitdeferred;
int16 tgnargs;  --tgargs中参数个数
int16 tgnattr;
int16 *tgattr;
char **tgargs;  --指向CREATE TRIGGER语句中定义的参数指针数组
char *tgqual;
char *tgoldtable;
char *tgnewtable;
 Trigger;

tg_trigslot

    tg_trigtuple中的槽，没有的话返回NULL。

tg_newslot

    tg_newtuple中的槽，没有的话返回NULL。

tg_oldtable

    一个指向Tuplestorestate类型的架构，其中包含由tg_relation定义的0或多行；若无，返回NULL。

tg_newtabe

    一个指向Tuplestorestate类型的架构，其中包含由tg_relation定义的0或多行；若无，返回NULL。

tg_updatedcols

    UPDATE涉及的列。

 

触发器函数必须返回HeapTuple指针或空指针。如果不想更新操作行，返回tg_trigtuple或tg_newtuple时，请谨慎。

38.4 触发器完整示例

以下为一个简单的C触发器函数示例。函数trigf返回表ttest的行数，且忽略插入列x中的值为null的操作（即类似于非空约束，但不中断事务）。

 

首先，创建表：

CREATE TABLE ttest (
x integer
);

触发器函数源码：

#include "postgres.h"
#include "fmgr.h"
#include "executor/spi.h" /* this is what you need to work with SPI */
#include "commands/trigger.h" /* ... triggers ... */
#include "utils/rel.h" /* ... and relations */
PG_MODULE_MAGIC;
PG_FUNCTION_INFO_V1(trigf);
Datum
trigf(PG_FUNCTION_ARGS)

       TriggerData* trigdata = (TriggerData*)fcinfo->context;
       TupleDesc tupdesc;
       HeapTuple rettuple;
       char* when;
       bool checknull = false;
       bool isnull;
       int ret, i;
       /* make sure it's called as a trigger at all */
       if (!CALLED_AS_TRIGGER(fcinfo))
              elog(ERROR, "trigf: not called by trigger manager");
       /* tuple to return to executor */
       if (TRIGGER_FIRED_BY_UPDATE(trigdata->tg_event))
              rettuple = trigdata->tg_newtuple;
       else
              rettuple = trigdata->tg_trigtuple;
       /* check for null values */
       if (!TRIGGER_FIRED_BY_DELETE(trigdata->tg_event)
              && TRIGGER_FIRED_BEFORE(trigdata->tg_event))
              checknull = true;
       if (TRIGGER_FIRED_BEFORE(trigdata->tg_event))
              when = "before";
       else
              when = "after ";
       tupdesc = trigdata->tg_relation->rd_att;
       /* connect to SPI manager */
       if ((ret = SPI_connect()) < 0)
              elog(ERROR, "trigf (fired %s): SPI_connect returned %d",
                      when, ret);
       /* get number of rows in table */
       ret = SPI_exec("SELECT count(*) FROM ttest", 0);
       if (ret < 0)
              elog(ERROR, "trigf (fired %s): SPI_exec returned %d", when,
                      ret);
       /* count(*) returns int8, so be careful to convert */
       i = DatumGetInt64(SPI_getbinval(SPI_tuptable->vals[0],
              SPI_tuptable->tupdesc,
              1,
              &isnull));
       elog(INFO, "trigf (fired %s): there are %d rows in ttest",
              when, i);
       SPI_finish();
       if (checknull)
       
              SPI_getbinval(rettuple, tupdesc, 1, &isnull);
              if (isnull)
                      rettuple = NULL;
       
       return PointerGetDatum(rettuple);

接下来，声明函数和触发器：

CREATE FUNCTION trigf() RETURNS trigger
AS 'filename'
LANGUAGE C;
CREATE TRIGGER tbefore BEFORE INSERT OR UPDATE OR DELETE ON ttest
FOR EACH ROW EXECUTE FUNCTION trigf();
CREATE TRIGGER tafter AFTER INSERT OR UPDATE OR DELETE ON ttest
FOR EACH ROW EXECUTE FUNCTION trigf();

测试触发器：

=> INSERT INTO ttest VALUES (NULL);
INFO: trigf (fired before): there are 0 rows in ttest
INSERT 0 0
-- Insertion skipped and AFTER trigger is not fired
=> SELECT * FROM ttest;
x
---
(0 rows)
=> INSERT INTO ttest VALUES (1);
INFO: trigf (fired before): there are 0 rows in ttest
INFO: trigf (fired after ): there are 1 rows in ttest
^^^^^^^^
remember what we said about
visibility.
INSERT 167793 1
vac=> SELECT * FROM ttest;
x
---
1
(1 row)
=> INSERT INTO ttest SELECT x * 2 FROM ttest;
INFO: trigf (fired before): there are 1 rows in ttest
INFO: trigf (fired after ): there are 2 rows in ttest
^^^^^^
remember what we said about
visibility.
INSERT 167794 1
=> SELECT * FROM ttest;
x
---
1
2
(2 rows)
=> UPDATE ttest SET x = NULL WHERE x = 2;
INFO: trigf (fired before): there are 2 rows in ttest
UPDATE 0
=> UPDATE ttest SET x = 4 WHERE x = 2;
INFO: trigf (fired before): there are 2 rows in ttest
INFO: trigf (fired after ): there are 2 rows in ttest
UPDATE 1
vac=> SELECT * FROM ttest;
x
---
1
4
(2 rows)
=> DELETE FROM ttest;
INFO: trigf (fired before): there are 2 rows in ttest
INFO: trigf (fired before): there are 1 rows in ttest
INFO: trigf (fired after ): there are 0 rows in ttest
INFO: trigf (fired after ): there are 0 rows in ttest
^^^^^^
remember what we said about
visibility.
DELETE 2
=> SELECT * FROM ttest;
x
---
(0 rows)

更多示例，可参见src/test/regress/regress.c以及spi。