PostgreSQL 18：近年最重要的版本发布——异步 I/O、UUIDv7 与开发者友好特性详解
2025 年 9 月 25 日，PostgreSQL 18 正式发布。Neon 的博文称其为「近年最重要的发布之一」。这一版本围绕三大支柱展开：性能（异步 I/O 与查询优化）、开发者体验（UUIDv7、虚拟生成列）以及运维（更平滑的升级、更丰富的监控与增强的安全能力）。
异步 I/O：最关键的架构级变革
PostgreSQL 长期采用同步 I/O 模型，而 18 引入了全新的异步 I/O（AIO）子系统，这是读密集型工作负载的根本性改变：官方基准测试显示读性能可提升 2 到 3 倍，云环境下的 I/O 延迟显著降低。新子系统支持两种实现：Linux 的 io_uring 与跨平台 worker 线程模式，通过 io_method（’sync’、’worker’、’io_uring’）和 io_workers（I/O worker 进程数）等配置参数控制，并提供 pg_aios 系统视图实时监控异步 I/O 操作。
Skip Scan 与查询优化：索引更少，查询更快
PostgreSQL 18 为 B-tree 索引增加了 skip scan（跳跃扫描）能力。以往对 (region, category, date) 这样的索引，缺少前导列 region 的查询只能全表扫描；现在 WHERE category=’Electronics’ AND date>’2024-01-01′ 这类查询可以直接走索引。此外，本版本还会把 OR/IN 条件自动转换为 ANY(array) 操作、改进哈希连接性能、支持 GIN 索引并行构建，并加强了分区表的分区裁剪与连接优化。
开发者体验：UUIDv7、虚拟生成列与更多
PostgreSQL 18 原生支持 UUIDv7——一种按时间戳排序的 UUID。相比随机生成的 UUIDv4，它对 B-tree 索引更友好、天然按时间排序，减少页分裂，适合分布式系统中的排序主键；uuidv7() 直接生成值，uuid_extract_timestamp() 可反查时间戳。另外，虚拟生成列（读时计算、不落盘）成为默认策略，降低存储开销并加快 INSERT/UPDATE；RETURNING 子句可在一条语句中同时获取 OLD/NEW 值，大幅简化变更追踪；新增 WITHOUT OVERLAPS 时间约束，可用于房间预订等区间业务防止时间重叠。
安全与运维：OAuth、升级体验与监控
安全方面，PostgreSQL 18 支持 OAuth 2.0 认证，可与现代身份提供商集成；MD5 密码认证被正式弃用并将在下一个大版本移除，官方建议迁移到 SCRAM-SHA-256；新增 ssl_tls13_ciphers 参数可精细控制 TLS 1.3 密码套件。运维方面：大版本升级时保留优化器统计信息，升级后不再需要长时间 ANALYZE；pg_upgrade 新增 –jobs 并行处理与 –swap 加速目录操作；EXPLAIN ANALYZE 默认包含 buffer 使用情况；pg_stat_io 提供字节级统计；vacuum/analyze 耗时直接记录在 pg_stat_all_tables 中；新集群默认开启数据校验和，帮助及早发现存储层数据损坏。
如何开始使用 PostgreSQL 18
官方建议先测试应用兼容性、对异步 I/O 做基准测试、尝试 UUIDv7 与虚拟生成列，并演练升级流程。本地快速体验只需一条命令：docker run –name pg18 -e POSTGRES_PASSWORD=postgres -p 5432:5432 postgres:18。值得注意的是，部分云厂商（如 Neon）目前以 io_method=’sync’ 模式提供 18 的预览版以保证稳定性，完整异步 I/O 支持随后开放；生产环境建议待预览期结束后再升级。
小夏点评
异步 I/O 是 PostgreSQL 历史上少见的「架构级」升级——2-3 倍的读性能提升不是小打小闹，云环境下的读密集型业务（报表、搜索、API 服务）会最先受益。
「一个删除你代码的发布，比一个让你写更多代码的发布更好」：UUIDv7、虚拟生成列和 RETURNING OLD/NEW 替应用层删掉了大量手写逻辑（应用侧 UUID 生成器、影子 SELECT、记录前镜像的触发器），这是实打实的生产力。
升级这件事终于不再可怕了：统计信息保留、pg_upgrade 并行化、更丰富的监控，意味着大版本升级的成本在系统性下降，18 的升级窗口就是现在。
对中国 IT 运维者的启示：国内大量存量系统仍运行在 PostgreSQL 14/15 且没有升级计划，而 18 的异步 I/O、默认数据校验和与 OAuth 认证都是「免费」的性能与安全收益，升级成本又明显低于以往大版本。建议先在测试环境跑通新版本，对关键只读查询做基准对比、确认 EXPLAIN 计划合理，再安排业务低峰期升级；同时应尽早把 MD5 认证换成 SCRAM，避免下一版本强制迁移的风险。
