.NET+PostgreSQL实践与避坑指南(推荐)

简介
.NET+PostgreSQL(简称PG)这个组合我已经用了蛮长的一段时间,感觉还是挺不错的。不过大多数人说起.NET平台,还是会想起跟它“原汁原味”配套的Microsoft SQL Server(简称MSSQL),其实没有MSSQL也没有任何问题,甚至没有Windows Server都没问题,谁说用.NET就一定要上微软全家桶?这都什么年代了……

PG和MSSQL的具体比较我就不详细展开了,自行搜一下,这种比较分析文章很多。应该说两个RDBMS各有特色,MSSQL工具集庞大(大多我们都用不到或不会用),安装较为麻烦,PG比较小巧,但功能也不弱,我们要的它都有,性能方面我做过简单的增删查改的测试,两者看不出什么明显差别,MSSQL貌似最近才提供了Linux版,而PG天生跨平台,MSSQL的授权费似乎不低(没深究),PG开源免费,对比较抠的客户来说,是不太愿意另外花钱买一套MSSQL的,PG就是非常不错的选择。

希望你看完本文之后,也同我一样觉得.NET + PostgreSQL,Rocks!没问题的了。

PG的版本
PG应该选择什么版本?Linux还是Windows?当然是首选Linux,但开发环境无所谓,你在你自己的工作电脑上安装一个Windows版也是没问题的,有人说两者性能差距较大,Linux明显要好于Windows,但我有做过测试,这个并没有被证实如此,然而,我还是推荐Linux,一来安装简便,二来配置简单(命令行界面用起来感觉比较一致),三来方便写一些脚本来实现数据库定时备份之类的。其实你并不需要担心安装了PG后电脑会变慢,我完全感觉不出来,它是个安静的乖萌宠,你不叫它,它就静静坐在那里,我的Windows电脑上也安装了一个PG,我经常用它来做一些脚本测试或试验。另外,现在也能在Windows下直接安装Linux版本的PG了,WSL了解下?

PG有很多的版本,现在的最新版是10.4,它前面的版本是9.6.x,嗯?有点奇怪不是?10.4只有“两段”,而9.6.x有三段,其实之前一直是三段,9表示大版本,6表示中版本,后面是小版本,小版本只有小的功能改进,不会对数据格式造成任何影响,就是说,你的PG从9.6.1升级到9.6.9,你直接升了把旧程序替换掉就是,保证没有任何问题。但如果你之前的版本是9.5.3,要升级到9.6.9,那就不行了,因为中间版本变了,你需要用一个迁移工具去把你的旧的数据格式转为新的方可,那对10.4这个版本而言,哪个是大版本,哪个是中版本,哪个是小版本?这里我感觉有点不连贯,PG在从9升级到10的时候,似乎丢掉了“大版本”,10虽然是9的后继,但它应该算一个中版本,所以,10.1升级到10.4是不用转换数据的,直接升级程序即可。那PG的下一个中版本是什么?没错,是11,再下一个应该就是12了。软件这个东西,如果你没什么历史包袱,我觉得直接选择最新的,比如选择10.4,将来升级10.5,10.6的时候也简单。


 
说点额外的,PG10是去年(2017)正式推出的,距离现在都不到一年,刚出来的时候我就想,这个“重大升级”(想想看iPhone X,Mac OS X,10这个数字是很特别不是?)能不能带来性能上的大提升呢?我试了一下,结论是:没有。确实它的升级文档上也没提及到性能有什么明显提升,它主要增加了对表分区的原生支持,表分区,就是你的表中的数据的数量很多很多的时候,通过表分区来提高读写速度,至于表要多大才推荐分区呢?PG的官方文档说是:如果表的尺寸赶上了你主机的内存的时候,可以考虑表分区……所以,对于那些只有区区几千万行或几百万行数据的表,你确定要分区吗?

Npgsql
要用.NET使用PG,就得用nuget引入Npgsql这个包,这是它的官方网站:http://www.npgsql.org/,完全开源,它其实就是针对PG数据库的ADO.NET引擎(ADO.NET Data Provider)。这里是它的帮助手册:http://www.npgsql.org/doc/index.html

这里边并没有太多难点,你所需要做的,就是安装好你的PG数据库(Windows版/Linux版都行,没有什么影响),然后创建一个.NET项目(我推荐使用.NET Core),引入Npgsql,然后照着说明手册上的简单例子入一下门即可。


 
本文当然不会具体带你如何开始使用SELECT语句,下面主要讲述在使用过程中,我们所克服的一些困难或踩过的坑。

NVARCHAR呢?
MSSQL中用得最多的的文本类型是NVARCHAR,这是一个带长度限制的文本类型,对应地,PG中有VARCHAR,这样用没问题,但PG中的文本类型其实跟MSSQL中的文本类型是有点区别的,PG的文本基本上可以认为不限长度,VARCHAR及TEXT对PG内部来说,并没有什么差别,只是在写入的时候,VARCHAR会检查一下长度,所以性能上来看,VARCHAR并不比TEXT要快,较真的话可能还会慢点,因为它要检查长度嘛,所以你在设计数据库的时候可以无脑地将所有文本类型设置为TEXT(或后面提到的CITEXT),长度检查工作放在业务系统中去做即可。

想要大小写不敏感怎么办?
绝大多数时候,我们都是希望大小写不敏感的,大小写敏感反倒会带来很多困惑,查询不出,或者系统中存在同名的用户,一个叫John另一个叫john,MSSQL可以在创建库的时候指定大小写不敏感,而PG似乎没有这样的功能,它需要借助一个额外的组件,叫CITEXT,CI的意思就是Case Insensitive。要使用CITEXT组件,你需要安装postgresql10-contrib包(假设你安装的是PG10,如果不是的话你去找对应的包),再使用以下命令创建CITEXT类型:

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CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS CITEXT WITH SCHEMA public;
注:一个database只需要执行一次这个命令即可

如果你使用的是psql客户端连上去使用PG的话,这时候已经OK了,你会发现CITEXT的字段已经是大小写不敏感了,但如果你用的是Npgsql用代码去访问PG的话,CITEXT似乎没生效,其实原因是这样的,CITEXT并不是PG的原生类型,你在用查询语句的时候,需要在参数后面加上“::CITEXT”显式地告诉PG,你的参数是CITEXT类型,例子如下:

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SELECT * FROM test_table WHERE test_name=@TextName::CITEXT AND category=@Category::CITEXT
嗯,我承认是有点麻烦,但习惯就好,我现在还不知道有什么更佳方法。

使用CITEXT时候出现NotSupportedException
这个异常的呈现内容大致如此:

System.NotSupportedException: The field 'application_id' has a type currently unknown to Npgsql (OID 41000). You can retrieve it as a string by marking it as unknown, please see the FAQ.
在 Npgsql.NpgsqlDataReader.GetValue(Int32 ordinal)
在 Npgsql.NpgsqlDataReader.get_Item(Int32 ordinal)
……

这个错误对我们而言,曾经像个幽灵似的,时不时出现,出现的时候重启一下服务程序就好了,不再出现,然后过几个星期或者几个月又出现,有时候一天出现多次也不是没有可能。最后是到github上面求助才最终搞懂了原因。链接:https://github.com/npgsql/npgsql/issues/1635


 
简单地说,PG对各种数据类型,是有一个内部的ID值的(叫oid),Npgsql在第一次连接数据库的时候,会获取到这些oid值并缓存起来,对于PG的内部类型,如INT什么的,这些oid值是固定的,但对于CITEXT似乎不是这样,因为CITEXT这个类型是我门自己用CREATE EXTENSION命令创建的(请参考本文前面内容),创建的时候确定其oid。我们在还原数据库的时候,也相当于重新创建了CITEXT类型,这样会导致CITEXT的oid发生变化,但Npgsql并不知道,所以就出现了这个异常。我们在开发过程中常常需要做还原数据库的动作,所以导致了这个问题的发生。

解决方法1,当数据库还原了之后,调用NpgsqlConnection.ReloadTypes(),刷新各类型oid,但这个很难,因为还原数据库都是手动操作,做完之后打开网页,在上面点一下通知程序吗?


 
解决方法2,重启一下程序。这个其实跟解决方法1差不多,只不过不需要写什么额外代码,考虑到还原数据库这个动作其实也不是太频繁,只是在开发环境中做,所以重启就重启吧,我们现在就干,规定还原数据库后自己重启下服务程序。(写个脚本干这个事情很简单)

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