第三节 其他过程语言支持：PL/Python、PL/Perl、PL/V8

目标：了解 PostgreSQL 对多种过程语言的支持，重点掌握 PL/Python 和 PL/V8 的使用方法，并学会在合适的场景中选择它们以发挥各自的优势。

虽然 PL/pgSQL 功能强大且性能优异，但 PostgreSQL 的可扩展性远不止于此。它允许用户使用自己熟悉的语言来编写数据库函数，极大地丰富了其在数据处理和分析领域的能力。本节将重点介绍几种最流行的替代过程语言。

为什么需要其他语言？

  • 利用现有生态：Python 拥有庞大的科学计算、数据分析（Pandas, NumPy）和网络请求（Requests）库，可以直接在数据库层调用。
  • 特定领域优势：JavaScript (PL/V8) 在处理 JSON 数据方面具有原生优势和灵活的语法。
  • 开发人员熟悉度：团队可能对 Python 或 JavaScript 更熟悉，从而降低学习成本，提高开发效率。

🐍 一、PL/Python

PL/Python 允许你在 PostgreSQL 中使用 Python 语言编写函数。它有两个版本：plpythonu (Python 2, 已废弃) 和 plpython3u (Python 3)。我们只关注 plpython3u。

1. 启用 PL/Python

首先，你需要在操作系统层面安装对应的包，然后在数据库中创建扩展。

Debian/Ubuntu:

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sudo apt-get install postgresql-plpython3-17

在数据库中启用:

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CREATE EXTENSION plpython3u;

2. 基本语法与示例

Python 函数通过 plpy 模块与 PostgreSQL 交互。

示例：一个简单的 Python 函数

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CREATE OR REPLACE FUNCTION py_max(a INT, b INT)
RETURNS INT
LANGUAGE plpython3u
AS $$
    if a > b:
        return a
    return b
$$;

-- 调用
SELECT py_max(10, 20); -- 返回 20

示例：利用 Python 标准库解析 JSON 假设我们想从一个 JSON 字符串中提取 email。

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CREATE OR REPLACE FUNCTION get_email_from_json(json_data TEXT)
RETURNS TEXT
LANGUAGE plpython3u
AS $$
    import json
    try:
        data = json.loads(json_data)
        return data.get('email')
    except json.JSONDecodeError:
        return None
$$;

-- 调用
SELECT get_email_from_json('{"name": "Alice", "email": "[email protected]"}');

3. 数据库访问

plpy 模块提供了执行查询的函数，如 plpy.execute()。

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CREATE OR REPLACE FUNCTION count_users()
RETURNS INT
LANGUAGE plpython3u
AS $$
    result = plpy.execute("SELECT COUNT(*) FROM users;")
    return result[0]['count']
$$;

🚀 二、PL/V8 (JavaScript)

PL/V8 是基于 Google V8 JavaScript 引擎的 PostgreSQL 过程语言。它在处理 JSON 和执行动态逻辑方面非常高效。

1. 启用 PL/V8

同样，需要先安装软件包，再创建扩展。

Debian/Ubuntu (通常需要从源码编译或使用第三方源):

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# 安装依赖
sudo apt-get install -y build-essential libtinfo5 git cmake
# 克隆和编译
git clone https://github.com/plv8/plv8.git
cd plv8
make
sudo make install

在数据库中启用:

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CREATE EXTENSION plv8;

2. 基本语法与示例

示例：验证 JSON Schema 这个函数可以检查一个 JSON 对象是否包含必要的字段。

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CREATE OR REPLACE FUNCTION validate_user_profile(profile JSONB)
RETURNS BOOLEAN
LANGUAGE plv8
AS $$
    if (!profile || typeof profile !== 'object') {
        return false;
    }
    const required_keys = ['name', 'email', 'age'];
    for (const key of required_keys) {
        if (!(key in profile)) {
            return false;
        }
    }
    return true;
$$;

-- 调用
SELECT validate_user_profile('{"name": "Bob", "email": "[email protected]", "age": 30}'); -- true
SELECT validate_user_profile('{"name": "Charlie"}'); -- false

🆚 三、语言选择对比

特性PL/pgSQLPL/PythonPL/V8 (JavaScript)
性能极高，与数据库内核集成紧密较好，但有 Python 解释器开销非常高，得益于 V8 JIT 编译
生态系统有限，依赖 PostgreSQL 扩展极其丰富 (数据科学、Web 等)丰富 (NPM 生态，但需工具打包)
JSON 处理功能强大，但语法较繁琐良好，有原生 json 库极佳，原生支持，语法简洁
安全性安全，运行在数据库沙箱内“U"代表不受信任，可访问文件系统默认在沙箱内运行，相对安全
适用场景传统数据库逻辑、高性能计算数据分析、ETL、调用外部 API复杂 JSON 操作、Web 应用后端逻辑

📌 小结

  • PL/pgSQL 仍然是编写高性能、纯数据库逻辑的首选。
  • PL/Python 是当你需要在数据库中进行复杂数据分析、科学计算或与外部系统交互时的强大武器。
  • PL/V8 在处理 JSON 数据和实现动态业务规则方面表现出色，是现代 Web 应用的理想搭档。

选择哪种语言取决于你的具体需求、团队的技术栈以及对性能和安全性的考量。PostgreSQL 的多语言支持为你提供了极大的灵活性，善用它们能让你的数据库如虎添翼。