在 PostgreSQL 中使用 EXCLUDE 防止相邻/重叠条目答案

【问题标题】：Preventing adjacent/overlapping entries with EXCLUDE in PostgreSQL在 PostgreSQL 中使用 EXCLUDE 防止相邻/重叠条目
【发布时间】：2013-10-21 21:06:19
【问题描述】：

我正在创建一个在 PostgreSQL 9.2.4 中存储任意日期/时间范围的数据库。我想在这个数据库上设置一个约束，强制日期/时间范围不重叠，也不相邻（因为两个相邻的范围可以表示为一个连续的范围）。

为此，我使用带有 GiST 索引的EXCLUDE 约束。这是我目前的约束：

ADD CONSTRAINT overlap_exclude EXCLUDE USING GIST (
    box(
        point (
            extract(EPOCH FROM "from") - 1,
            extract(EPOCH FROM "from") - 1
        ),
        point (
            extract(EPOCH FROM "to"),
            extract(EPOCH FROM "to")
        )
    ) WITH &&
);

from 和 to 列都是 TIMESTAMP WITHOUT TIME ZONE，并且是以 UTC 格式存储的日期/时间（我在将数据插入应用程序的这些列之前转换为 UTC，并且我将数据库的时区设置为“ UTC”在 postgresql.conf 中）。

不过，我想我可能遇到的问题是，这个约束正在做出（不正确的）假设，即没有小于一秒的时间增量。

值得注意的是，对于我存储的特定数据，我只需要第二个分辨率。但是，我觉得我可能仍然需要处理这个问题，因为 SQL 类型 timestamp 和 timestamptz 的分辨率都高于一秒。

我的问题是：简单地假设第二个解决方案有什么问题，因为这就是我的应用程序需要（或想要的），或者，如果有，我如何改变这个约束来处理分数以稳健的方式排名第二？

【问题讨论】：

标签： sql postgresql datetime range-types exclusion-constraint

【解决方案1】：

范围类型consist of a lower and an upper border, which can be included or excluded。典型的用例（范围类型的默认值）是包含下界和排除上限。

排除重叠范围似乎很清楚。有一个nice code example in the manual

此外，使用adjacent operator -|- 创建另一个排除约束以排除相邻条目。两者都必须基于 GiST 索引，因为目前不支持 GIN。

为了保持干净，我会使用range functions 对所有带有CHECK constraint 的条目强制执行[) 边界（包括下限和不包括上限）：

CREATE TABLE tbl (
   tbl_id serial PRIMARY KEY
 , tsr tsrange
 , CONSTRAINT tsr_no_overlap  EXCLUDE USING gist (tsr WITH &&)
 , CONSTRAINT tsr_no_adjacent EXCLUDE USING gist (tsr WITH -|-)
 , CONSTRAINT tsr_enforce_bounds CHECK (lower_inc(tsr) AND NOT upper_inc(tsr))
);

db小提琴here
（老SQL Fiddle）

_{不幸的是，这会创建两个相同的 GiST 索引来实现两个排除约束，从逻辑上讲，一个就足够了。这似乎是当前实现的一个缺点（至少到 Postgres 11）。}

【讨论】：

这个解决方案非常有效。虽然我可以使用单独的列来伪造它，但切换到 tsrange 使这变得微不足道，和为我提供了所有其他范围运算符，它们对于使用/管理这些数据将非常方便.谢谢！ :)
如果我想在插入相邻的 tsr 值时使用 ON CONFLICT 子句，这会有用吗？我想知道如果插入相邻的 tsr 值是否会触发 ON CONFLICT(tsr)。
@madtyn：是的，ON CONFLICT 子句涵盖了与EXCLUSION 约束的冲突，但仅适用于DO NOTHING。 The manual: Note that exclusion constraints are not supported as arbiters with ON CONFLICT DO UPDATE. 考虑在我上面添加的更新的数据库小提琴中的演示。

【解决方案2】：

您可以使用 9.2 中引入的范围类型重写排除。更好的是，您可以用一个范围替换这两个字段。请参阅此处的“范围约束”，其中的示例基本上相当于您的用例：

http://www.postgresql.org/docs/current/static/rangetypes.html

【讨论】：

问题是，除了非重叠约束之外，我还想阻止 adjacent 条目。如果我们让unit 成为这些类型将存储的最小时间单位，对于任何两个条目fromA - toA 和fromB - toB，如果toA + unit = fromB（反之亦然），那么它们可以表示为单个条目fromA - toB。我遇到的问题是我不知道unit 是什么，或者它是否已定义，所以我目前使用的值是1 (second)。
单位是微秒的一小部分，除非您使用时间戳（0）将其强制为一秒，偶尔会出现舍入问题，从而使您遇到排除约束。对于相邻的约束，我敢打赌你可以排除一个表达式，例如((during + interval '1 second') with &&).

【解决方案3】：

不过，我想我可能会遇到的问题是，约束正在做出（不正确的）假设，即没有时间增量小于一秒。

你没问题，考虑一下：

select 
  extract ('epoch' from now())
  , extract ('epoch' from now()::timestamp(0))

【讨论】：