Составные типы

Первая форма CREATE TYPE создаёт составной тип. Составной тип задаётся списком имён и типами данных атрибутов. Если тип данных является сортируемым, то для атрибута можно также задать правило сортировки. Составной тип по сути не отличается от типа строки таблицы, но CREATE TYPE избавляет от необходимости создавать таблицу, когда всё, что нужно, это создать тип. Отдельный составной тип может быть полезен, например, для передачи аргументов или результатов функции.

Чтобы создать составной тип, необходимо иметь право USAGE для типов всех его атрибутов.

Типы перечислений

Вторая форма CREATE TYPE создаёт тип-перечисление (такие типы описываются в Разделе 8.7). Перечисления принимают список меток в кавычках. Максимальная длина каждой метки — NAMEDATALEN байт (64 байта в стандартной сборке Postgres Pro). (Также возможно создать перечисляемый тип без меток, но этот тип нельзя будет использовать для хранения значений, пока командой ALTER TYPE не будет добавлена хотя бы одна метка.)

Диапазонные типы

Третья форма CREATE TYPE создаёт тип-диапазон (такие типы описываются в Разделе 8.17).

Задаваемый для диапазона подтип может быть любым типом со связанным классом операторов B-дерева (что позволяет определить порядок значений в диапазоне). Обычно порядок элементов определяет класс операторов B-дерева по умолчанию, но его можно изменить, задав имя другого класса в параметре класс_операторов_подтипа. Если подтип поддерживает сортировку и требуется, чтобы значения упорядочивались с нестандартным правилом сортировки, его имя можно задать в параметре правило_сортировки.

Необязательная каноническая_функция должна принимать один аргумент определяемого типа диапазона и возвращать значение того же типа. Это используется для преобразования значений диапазона в каноническую форму, когда это уместно. За дополнительными сведениями обратитесь к Подразделу 8.17.8. Создаётся каноническая_функция несколько нетривиально, так как она должна быть уже определена, прежде чем можно будет объявить тип-диапазон. Для этого нужно сначала создать тип-пустышку, который будет заготовкой типа, не имеющей никаких свойств, кроме имени и владельца. Это можно сделать, выполнив команду CREATE TYPE имя без дополнительных параметров. Затем можно объявить функцию, для которой тип-пустышка будет типом аргумента и результата, и, наконец, объявить тип-диапазон с тем же именем. При этом тип-пустышка автоматически заменится полноценным типом-диапазоном.

Необязательная функция_разницы_подтипа должна принимать в аргументах два значения типа подтип и возвращать значение double precision, представляющее разницу между двумя данными значениями. Хотя эту функцию можно не использовать, она позволяет кардинально увеличить эффективность индексов GiST для столбцов с типом-диапазоном. За дополнительными сведениями обратитесь к Подразделу 8.17.8.

Базовые типы

Четвёртая форма CREATE TYPE создаёт новый базовый тип (скалярный тип). Чтобы создать новый базовый тип, нужно быть суперпользователем. (Это ограничение введено потому, что ошибочное определение типа может вызвать нарушения или даже сбой в работе сервера.)

Эти параметры могут перечисляться в любом порядке, не только в показанном выше, и большинство из них необязательные. Прежде чем создавать тип, необходимо зарегистрировать две или более функций (с помощью CREATE FUNCTION). Обязательными являются функции функция_ввода и функция_вывода, тогда как функция_получения, функция_отправки, функция_модификатора_типа, функция_вывода_модификатора_типа и функция_анализа могут отсутствовать. Обычно эти функции разрабатываются на C или другом низкоуровневом языке.

Функция_ввода преобразует внешнее текстовое представление типа во внутреннее, с которым работают операторы и функции, определённые для этого типа. Функция_вывода выполняет обратное преобразование. Функцию ввода можно объявить как принимающую один аргумент типа cstring, либо как принимающую три аргумента типов cstring, oid и integer. В первом аргументе передаётся вводимый текст в виде строки в стиле C, во втором аргументе — собственный OID типа (кроме типов массивов, для которых передаётся OID типа элемента), а в третьем — модификатор_типа для целевого столбца, если он определён (или -1 в противном случае). Функция ввода должна возвращать значение нового типа данных. Обычно функция ввода должна быть строгой (STRICT); если это не так, при получении на вход значения NULL она будет вызываться с первым параметром NULL. Функция может в этом случае сама вернуть NULL или вызвать ошибку. (Это полезно в основном для поддержки функций ввода доменных типов, которые не должны принимать данные NULL.) Функция вывода должна принимать один аргумент нового типа данных, а возвращать она должна cstring. Для значений NULL функции вывода не вызываются.

Необязательная функция_получения преобразует двоичное внешнее представление типа во внутреннее представление. Если эта функция отсутствует, новый тип не сможет участвовать в двоичном вводе. Двоичное представление следует выбирать таким, чтобы оно легко переводилось во внутреннюю форму и при этом было переносимым до разумной степени. (Например, для стандартных целочисленных типов данных во внешнем двоичном представлении выбран сетевой порядок байтов, тогда как внутреннее представление определяется порядком байтов в процессоре.) Функция получения должна выполнить проверку вводимого значения на допустимость. Функция получения может быть объявлена как принимающая один аргумент типа internal, либо как принимающая три аргумента типов internal, oid и integer. В первом аргументе передаётся указатель на буфер StringInfo, содержащий полученную байтовую строку, а дополнительные аргументы такие же, как и для функции ввода текста. Функция получения должна возвращать значение нового типа данных. Обычно функция получения должна быть строгой (STRICT); если это не так, при получении на вход значения NULL, она будет вызываться с первым параметром NULL. Функция может в этом случае сама вернуть NULL или вызывать ошибку. (Это полезно в основном для поддержки функций получения доменных типов, которые не должны принимать значения NULL.) Подобным образом, необязательная функция_отправки преобразует данные из внутреннего во внешнее двоичное представление. Если эта функция не определена, новый тип не может участвовать в двоичном выводе. Функция отправки должна принимать один аргумент нового типа данных, а возвращать она должна bytea. Для значений NULL функции отправки не вызываются.

Здесь у вас может возникнуть вопрос, как функции ввода и вывода могут быть объявлены принимающими или возвращающими значения нового типа, если они должны быть созданы до объявления нового типа. Ответ довольно прост: сначала нужно создать тип-пустышку, который будет заготовкой типа, не имеющей никаких свойств, кроме имени и владельца. Это можно сделать, выполнив команду CREATE TYPE имя без дополнительных параметров. Затем можно будет определить функции ввода/вывода на C, ссылающиеся на этот тип. И наконец, команда CREATE TYPE с полным определением заменит тип-пустышку окончательным и полноценным определением, после чего новый тип можно будет использовать как обычно.

Необязательные функция_ввода_модификатора_типа и функция_вывода_модификатора_типа требуются, только если типы поддерживают модификаторы, или, другими словами, дополнительные ограничения, связываемые с объявлением типа, например char(5) или numeric(30,2). В Postgres Pro типы могут принимать в качестве модификаторов одну или несколько простых констант или идентификаторов. Однако эти данные должны упаковываться в единственное неотрицательное целочисленное значение, которое и будет храниться в системных каталогах. Функция_ввода_модификатора_типа получает объявленные модификаторы в виде строки cstring. Она должна проверить значения на допустимость (и вызвать ошибку, если они неверны), а затем выдать неотрицательное значение integer, которое будет сохранено в столбце «typmod». Если для типа не определена функция_ввода_модификатора_типа, модификаторы типа приниматься не будут. Функция_вывода_модификатора_типа преобразует внутреннее целочисленное значение typmod обратно, в форму, понятную пользователю. Она должна вернуть значение cstring, которое именно в этом виде будет добавлено к имени типа; например, функция для numeric должна вернуть (30,2). Функция_вывода_модификатора_типа может быть опущена, в этом случае сохранённое целочисленное значение typmod по умолчанию будет выводиться просто в виде числа, заключённого в скобки.

Необязательная функция_анализа выполняет сбор специфической для этого типа статистики в столбцах с таким типом данных. По умолчанию ANALYZE пытается собрать статистику, используя операторы «равно» и «меньше», если для этого типа определён класс операторов B-дерева по умолчанию. Для нескалярных типов это поведение скорее всего не подойдёт, поэтому его можно переопределить, задав собственную функцию анализа. Эта функция должна принимать единственный аргумент типа internal и возвращать результат boolean. Более глубоко API функций анализа описан в src/include/commands/vacuum.h.

Если особенности внутреннего представления нового типа известны функциям ввода/вывода и другим функциям, созданным специально для работы с этим типом, необходимо определить ряд характеристик внутреннего представления, о которых должен знать Postgres Pro. В первую очередь это internallength (внутренняя длина). Если базовый тип данных имеет фиксированную длину, в internallength указывается эта длина в виде положительного числа, а если длина переменная, в internallength задаётся значение VARIABLE. (Внутри при этом typlen принимает значение -1.) Внутреннее представление всех типов переменной длины должно начинаться с 4-байтового целого, задающего общую длину значения этого типа. (Заметьте, что поле длины часто кодируется, как описано в Разделе 63.2; обращаться к нему напрямую неразумно.)

Необязательный флаг PASSEDBYVALUE указывает, что значения этого типа данных передаются по значению, а не по ссылке. Типы, передаваемые по значению, должны быть фиксированной длины и их внутреннее представление не может быть больше размера типа Datum (4 байта на одних машинах, 8 — на других).

Параметр выравнивание определяет, как требуется выравнивать данные этого типа. Допускается выравнивание по границам 1, 2, 4 или 8 байт. Заметьте, что типы переменной длины должны быть выровнены как минимум по границе 4 байт, так как их первым компонентом обязательно должен быть int4.

Параметр хранение позволяет выбрать стратегию хранения для типов данных переменной длины. (Для типов с фиксированной длиной поддерживается только вариант plain.) Если выбрана стратегия plain, данные этого типа всегда хранятся внутри, без сжатия. Со стратегией extended система сначала попытается сжать большое значение, а затем выносит его из строки основной таблицы, если оно всё же окажется слишком большим. С external значение может быть вынесено из основной таблицы, но система не будет пытаться сжать его. Стратегия main позволяет сжать данные, но не стремится вынести их из основной таблицы. (Элементы данных с этой стратегией хранения тем не менее могут быть вынесены из основной таблицы, если другого способа уместить их в строке нет, но всё же она отдаёт большее предпочтение основной таблице, по сравнению со стратегиями extended и external.)

Значения storage, отличные от plain, подразумевают, что функции типа данных могут принимать значения в формате toast, описанном в Разделе 63.2 и Подразделе 36.11.1. Эти значения просто определяют стратегию хранения TOAST по умолчанию для столбцов отделяемого в TOAST типа данных; пользователи могут выбирать другие стратегии для отдельных столбцов, применяя команду ALTER TABLE SET STORAGE.

Параметр тип_образец позволяет задать основные свойства представления типа другим способом: скопировать их из существующего типа. В частности, из указанного типа будут скопированы свойства internallength, passedbyvalue, alignment и storage. (Также возможно, хотя обычно это не требуется, переопределить некоторые из этих значений, указав их вместе с предложением LIKE.) Определять представление типа таким образом особенно удобно, когда низкоуровневая реализация нового типа некоторым образом опирается на существующий тип.

Параметры категория и предпочитаемый позволяют определять, какое неявное приведение будет применяться в неоднозначных ситуациях. Каждый тип данных принадлежит к некоторой категории, обозначаемой одним символом ASCII, при этом он может быть, либо не быть «предпочитаемым» в этой категории. Анализатор запроса по возможности выберет приведение к предпочитаемому типу (но только среди других типов той же категории), когда это может помочь разрешить имя перегруженной функции или оператора. За дополнительными подробностями обратитесь к Главе 10. Если для типа не определено неявное приведение к какому-либо другому типу или обратное, для этих параметров достаточно оставить значения по умолчанию. Однако если есть группа связанных типов, для которых определены неявные приведения, часто бывает полезно пометить их все как принадлежащие некоторой категории и назначить один или два «наиболее общих» предпочитаемыми в этой категории. Параметр категория особенно полезен при добавлении типа, определённого пользователем, в существующую встроенную категорию, например, в категорию числовых или строковых типов. Однако так же возможно создать категории типов, полностью определённые пользователем. В качестве имени такой категории можно выбрать любой ASCII-символ, кроме латинской заглавной буквы.

Если пользователь хочет назначить столбцам с этим типом данных значение по умолчанию, отличное от NULL, он может задать его в этой команде, указав его после ключевого слова DEFAULT. (Такое значение по умолчанию можно переопределить явным предложением DEFAULT, добавленным при создании столбца.)

Чтобы обозначить, что тип является массивом, укажите тип элементов массива, добавив ключевое слово ELEMENT. Например, чтобы определить массив из четырёхбайтовых целых (int4), укажите ELEMENT = int4. Дополнительные сведения о типах массивов приведены ниже.

Параметр delimiter позволяет задать разделитель, который будет вставляться между значениями во внешнем представлении массива с элементами этого типа. По умолчанию разделителем является запятая (,). Заметьте, что разделитель связывается с типом элементов массива, а не с типом самого массива.

Если необязательный логический параметр сортируемый равен true, определения столбцов и выражения с этим типом могут включать указания о порядке сортировки, в предложении COLLATE. Как именно будут использоваться эти указания, зависит от реализации функций, работающих с этим типом; эти указания не действуют автоматически просто от того, что тип помечен как сортируемый.

Типы массивов

При создании любого нового типа Postgres Pro автоматически создаёт соответствующий тип массива, имя которого он получает, добавляя подчёркивание перед именем типа элементов. Если полученное имя оказывается не короче NAMEDATALEN байт, оно усекается. (Если полученное таким образом имя конфликтует с именем уже существующего типа, процесс повторяется, пока не будет получено уникальное имя.) Этот неявно создаваемый тип массива имеет переменную длину и использует встроенные функции ввода и вывода array_in и array_out. Тип массива отражает любые изменения владельца или схемы связанного типа элемента и удаляется сам при удалении типа элемента.

Вы можете вполне резонно спросить, зачем нужен параметр ELEMENT, если система создаёт правильный тип массива автоматически. Единственный случай, когда параметр ELEMENT может быть полезен, это когда вы создаёте тип фиксированной длины, который внутри оказывается массивом одинаковых элементов, и вы хотите, чтобы к этим элементам можно было обращаться по индексу, помимо того, что вы можете реализовать какие угодно операции с типом в целом. Например, тип point представлен просто как два числа с плавающей точкой, к которым можно обратиться так: point[0] и point[1]. Заметьте, что это работает только с типами фиксированной длины, которые представляют собой в точности последовательность одинаковых полей фиксированной длины. Тип массива переменной длины должен иметь обобщённое внутреннее представление, с которым умеют работать array_in и array_out. По историческим причинам (т. е. это определённо некорректно, но менять уже слишком поздно), индексы в массивах фиксированной длины начинаются с нуля, а не с 1, как в массивах переменной длины.