CREATE AGGREGATE

CREATE AGGREGATE — создать агрегатную функцию

Синтаксис

CREATE [ OR REPLACE ] AGGREGATE имя ( [ режим_аргумента ] [ имя_аргумента ] тип_данных_аргумента [ , ... ] ) (
    SFUNC = функция_состояния,
    STYPE = тип_данных_состояния
    [ , SSPACE = размер_данных_состояния ]
    [ , FINALFUNC = функция_завершения ]
    [ , FINALFUNC_EXTRA ]
    [ , FINALFUNC_MODIFY = { READ_ONLY | SHAREABLE | READ_WRITE } ]
    [ , COMBINEFUNC = комбинирующая_функция ]
    [ , SERIALFUNC = функция_сериализации ]
    [ , DESERIALFUNC = функция_десериализации ]
    [ , INITCOND = начальное_условие ]
    [ , MSFUNC = функция_состояния_движ ]
    [ , MINVFUNC = обратная_функция_движ ]
    [ , MSTYPE = тип_данных_состояния_движ ]
    [ , MSSPACE = размер_данных_состояния_движ ]
    [ , MFINALFUNC = функция_завершения_движ ]
    [ , MFINALFUNC_EXTRA ]
    [ , MFINALFUNC_MODIFY = { READ_ONLY | SHAREABLE | READ_WRITE } ]
    [ , MINITCOND = начальное_условие_движ ]
    [ , SORTOP = оператор_сортировки ]
    [ , PARALLEL = { SAFE | RESTRICTED | UNSAFE } ]
)

CREATE [ OR REPLACE ] AGGREGATE имя ( [ [ режим_аргумента ] [ имя_аргумента ] тип_данных_аргумента [ , ... ] ]
                        ORDER BY [ режим_аргумента ] [ имя_аргумента ] тип_данных_аргумента [ , ... ] ) (
    SFUNC = функция_состояния,
    STYPE = тип_данных_состояния
    [ , SSPACE = размер_данных_состояния ]
    [ , FINALFUNC = функция_завершения ]
    [ , FINALFUNC_EXTRA ]
    [ , FINALFUNC_MODIFY = { READ_ONLY | SHAREABLE | READ_WRITE } ]
    [ , INITCOND = начальное_условие ]
    [ , PARALLEL = { SAFE | RESTRICTED | UNSAFE } ]
    [ , HYPOTHETICAL ]
)

или старый синтаксис

CREATE [ OR REPLACE ] AGGREGATE имя (
    BASETYPE = базовый_тип,
    SFUNC = функция_состояния,
    STYPE = тип_данных_состояния
    [ , SSPACE = размер_данных_состояния ]
    [ , FINALFUNC = функция_завершения ]
    [ , FINALFUNC_EXTRA ]
    [ , FINALFUNC_MODIFY = { READ_ONLY | SHAREABLE | READ_WRITE } ]
    [ , COMBINEFUNC = комбинирующая_функция ]
    [ , SERIALFUNC = функция_сериализации ]
    [ , DESERIALFUNC = функция_десериализации ]
    [ , INITCOND = начальное_условие ]
    [ , MSFUNC = функция_состояния_движ ]
    [ , MINVFUNC = обратная_функция_движ ]
    [ , MSTYPE = тип_данных_состояния_движ ]
    [ , MSSPACE = размер_данных_состояния_движ ]
    [ , MFINALFUNC = функция_завершения_движ ]
    [ , MFINALFUNC_EXTRA ]
    [ , MFINALFUNC_MODIFY = { READ_ONLY | SHAREABLE | READ_WRITE } ]
    [ , MINITCOND = начальное_условие_движ ]
    [ , SORTOP = оператор_сортировки ]
)

Описание

CREATE AGGREGATE создаёт новую агрегатную функцию, а CREATE OR REPLACE AGGREGATE создаёт новую или заменяет определение уже существующей агрегатной функции. Некоторое количество базовых и часто используемых агрегатных функций включено в дистрибутив; они описаны в Разделе 9.21. Но если нужно адаптировать их к новым типам или создать недостающие агрегатные функции, это можно сделать с помощью команды CREATE AGGREGATE.

При замене существующего определения изменить типы и количество непосредственных аргументов, а также тип результата нельзя. Кроме того, новое определение должно быть того же вида (обычный, сортирующий или гипотезирующий агрегат), что и старое.

Если указывается имя схемы (например, CREATE AGGREGATE myschema.myagg ...), агрегатная функция создаётся в указанной схеме. В противном случае она создаётся в текущей схеме.

Агрегатная функция идентифицируется по имени и типам входных данных. Две агрегатных функции в одной схеме могут иметь одно имя, только если они работают с разными типами данных. Имя и тип(ы) входных данных агрегата не могут совпадать с именем и типами данных любой другой обычной функции в той же схеме. Это же правило действует при перегрузке имён обычных функций (см. CREATE FUNCTION).

Простую агрегатную функцию образуют одна или две обычные функции: функция перехода состояния функция_состояния и необязательная функция окончательного вычисления функция_завершения. Они используются следующим образом:

функция_состояния( внутреннее-состояние, следующие-значения-данных ) ---> следующее-внутреннее-состояние
функция_завершения( внутреннее-состояние ) ---> агрегатное_значение

Postgres Pro создаёт временную переменную типа тип_данных_состояния для хранения текущего внутреннего состояния агрегата. Затем для каждой поступающей строки вычисляются значения аргументов агрегата и вызывается функция перехода состояния с текущим значением состояния и полученными аргументами; эта функция вычисляет следующее внутреннее состояние. Когда таким образом будут обработаны все строки, вызывается завершающая функция, которая должна вычислить возвращаемое значение агрегата. Если функция завершения отсутствует, просто возвращается конечное значение состояния.

Агрегатная функция может определить начальное условие, то есть начальное значение для внутренней переменной состояния. Это значение задаётся и сохраняется в базе данных в виде строки типа text, но оно должно быть допустимым внешним представлением константы типа данных переменной состояния. По умолчанию начальным значением состояния считается NULL.

Если функция перехода состояния объявлена как «strict» (строгая), её нельзя вызывать с входными значениями NULL. В этом случае агрегатная функция выполняется следующим образом. Строки со значениями NULL игнорируются (функция перехода не вызывается и предыдущее значение состояния не меняется) и если начальное состояние равно NULL, то в первой же строке, в которой все входные значения не NULL, первый аргумент заменяет значение состояния, а функция перехода вызывается для каждой последующей строки, в которой все входные значения не NULL. Это поведение удобно для реализации таких агрегатных функций, как max. Заметьте, что такое поведение возможно, только если тип_данных_состояния совпадает с первым типом_данных_аргумента. Если же эти типы различаются, необходимо задать начальное условие не NULL или использовать нестрогую функцию перехода состояния.

Если функция перехода состояния не является строгой, она вызывается безусловно для каждой поступающей строки и должна сама обрабатывать вводимые значения и переменную состояния, равные NULL. Это позволяет разработчику агрегатной функции полностью управлять тем, как она воспринимает значения NULL.

Если функция завершения объявлена как «strict» (строгая), она не будет вызвана при конечном значении состояния, равном NULL; вместо этого автоматически возвращается результат NULL. (Разумеется, это вполне нормальное поведение для строгих функций.) Когда функция завершения вызывается, она в любом случае может возвратить значение NULL. Например, функция завершения для avg возвращает NULL, если определяет, что было обработано ноль строк.

Иногда бывает полезно объявить функцию завершения как принимающую не только состояние, но и дополнительные параметры, соответствующие входным данным агрегата. В основном это имеет смысл для полиморфных функций завершения, которым может быть недостаточно знать тип данных только переменной состояния, чтобы вывести тип результата. Эти дополнительные параметры всегда передаются как NULL (так что функция завершения не должна быть строгой, когда применяется FINALFUNC_EXTRA), но в остальном это обычные параметры. Функция завершения может выяснить фактические типы аргументов в текущем вызове, воспользовавшись системным вызовом get_fn_expr_argtype.

Агрегатная функция может дополнительно поддерживать режим движущегося агрегата, как описано в Подразделе 37.12.1. Для этого режима требуются параметры MSFUNC, MINVFUNC и MSTYPE, а также могут задаваться MSSPACE, MFINALFUNC, MFINALFUNC_EXTRA, MFINALFUNC_MODIFY и MINITCOND. За исключением MINVFUNC, эти параметры работают как соответствующие параметры простого агрегата без начальной буквы M; они определяют отдельную реализацию агрегата, включающую функцию обратного перехода.

Если в список параметров добавлено указание ORDER BY, создаётся особый типа агрегата, называемый сортирующим агрегатом; с указанием HYPOTHETICAL создаётся гипотезирующий агрегат. Эти агрегаты работают с группами отсортированных значений и зависят от порядка сортировки, поэтому определение порядка сортировки входных данных является неотъемлемой частью их вызова. Кроме того, они могут иметь непосредственные аргументы, которые вычисляются единожды для всей процедуры агрегирования, а не для каждой поступающей строки. Гипотезирующие агрегаты представляют собой подкласс сортирующих агрегатов, в которых непосредственные аргументы должны совпадать, по количеству и типам данных, с агрегируемыми аргументами. Это позволяет добавить значения этих непосредственных аргументов в набор агрегируемых строк в качестве дополнительной «гипотетической» строки.

Агрегатная функция может дополнительно поддерживать частичное агрегирование, как описано в Подразделе 37.12.4. Для этого требуется задать параметр COMBINEFUNC. Если в качестве типа_данных_состояния выбран internal, обычно уместно также задать SERIALFUNC и DESERIALFUNC, чтобы было возможно параллельное агрегирование. Заметьте, что для параллельного агрегирования агрегатная функция также должна быть помечена как PARALLEL SAFE (безопасная для распараллеливания).

Агрегаты, работающие подобно MIN и MAX, иногда можно соптимизировать, заменив сканирование всех строк таблицы обращением к индексу. Если агрегат подлежит такой оптимизации, это можно указать, определив оператор сортировки. Основное требование при этом: агрегат должен выдавать в результате первый элемент по порядку сортировки, задаваемому оператором; другими словами:

SELECT agg(col) FROM tab;

должно быть равнозначно:

SELECT col FROM tab ORDER BY col USING sortop LIMIT 1;

Дополнительно предполагается, что агрегат игнорирует значения NULL и возвращает NULL, только если строк со значениями не NULL не нашлось. Обычно оператор < является подходящим оператором сортировки для MIN, а > — для MAX. Заметьте, что обращение к индексу может дать эффект, только если заданный оператор реализует стратегию «меньше» или «больше» в классе операторов индекса-B-дерева.

Чтобы создать агрегатную функцию, необходимо иметь право USAGE для типов аргументов, типа(ов) состояния и типа результата, а также право EXECUTE для опорных функций.

Параметры

имя

Имя создаваемой агрегатной функции (возможно, дополненное схемой).

режим_аргумента

Режим аргумента: IN или VARIADIC. (Агрегатные функции не поддерживают выходные аргументы (OUT).) По умолчанию подразумевается IN. Режим VARIADIC может быть указан только последним.

имя_аргумента

Имя аргумента. В настоящее время используется только в целях документирования. Если опущено, соответствующий аргумент будет безымянным.

тип_данных_аргумента

Тип входных данных, с которым работает эта агрегатная функция. Для создания агрегатной функции без аргументов вставьте * вместо списка с определениями аргументов. (Пример такой агрегатной функции: count(*).)

базовый_тип

В прежнем синтаксисе CREATE AGGREGATE тип входных данных задавался параметром basetype, а не записывался после имени агрегата. Это позволяло указать только один входной параметр. Чтобы определить функцию без аргументов, используя этот синтаксис, в качестве значения basetype нужно указать "ANY" (не *). Создать сортирующий агрегат старый синтаксис не позволял.

функция_состояния

Имя функции перехода состояния, вызываемой для каждой входной строки. Для обычных агрегатных функций с N аргументами, функция_состояния должна принимать N+1 аргумент, первый должен иметь тип тип_данных_состояния, а остальные — типы соответствующих входных данных. Возвращать она должна значение типа тип_данных_состояния. Эта функция принимает текущее значение состояния и текущие значения входных данных, и возвращает следующее значение состояния.

В сортирующих (и в том числе, гипотезирующих) агрегатах функция перехода состояния получает только текущее значение состояния и агрегируемые аргументы, без непосредственных аргументов. Других отличий у неё нет.

тип_данных_состояния

Тип данных значения состояния для агрегатной функции.

размер_данных_состояния

Средний размер значения состояния агрегата (в байтах). Если этот параметр опущен или равен нулю, применяемая оценка по умолчанию определяется по типу_данных_состояния. Планировщик использует это значение для оценивания объёма памяти, требуемого для агрегатного запроса с группировкой.

функция_завершения

Имя функции завершения, вызываемой для вычисления результата агрегатной функции после обработки всех входных строк. Для обычного агрегата эта функция должна принимать единственный аргумент типа тип_данных_состояния. Возвращаемым типом агрегата будет тип, который возвращает эта функция. Если функция_завершения не указана, результатом агрегата будет конечное значение состояния, а типом результата — тип_данных_состояния.

В сортирующих (и в том числе, гипотезирующих) агрегатах функция завершения получает не только конечное значение состояния, но и значения всех непосредственных аргументов.

Если команда содержит указание FINALFUNC_EXTRA, то в дополнение к конечному значению состояния и всем непосредственным аргументам функция завершения получает добавочные значения NULL, соответствующие обычным (агрегируемым) аргументам агрегата. Это в основном полезно для правильного определения типа результата при создании полиморфной агрегатной функции.

FINALFUNC_MODIFY = { READ_ONLY | SHAREABLE | READ_WRITE }

Этот параметр указывает, является ли функция завершения чистой функцией, которая не изменяет свои аргументы. Это свойство функции передаёт значение READ_ONLY; два других значения показывают, что она может менять значение переходного состояния. Подробнее об этом говорится в разделе Замечания ниже. По умолчанию подразумевается значение READ_ONLY, за исключением сортирующих агрегатов (для них значение по умолчанию — READ_WRITE).

комбинирующая_функция

Дополнительно может быть указана комбинирующая_функция, чтобы агрегатная функция поддерживала частичное агрегирование. Если задаётся, комбинирующая_функция должна комбинировать два значения типа_данных_состояния, содержащих результат агрегирования по некоторому подмножеству входных значений, и вычислять новое значение типа_данных_состояния, представляющее результат агрегирования по обоим множествам данных. Эту функцию можно считать своего рода функцией_состояния, которая вместо обработки отдельной входной строки и включения её данных в текущее агрегируемое состояние включает некоторое агрегированное состояние в текущее.

Указанная комбинирующая_функция должна быть объявлена как принимающая два аргумента типа_данных_состояния и возвращающая значение типа_данных_состояния. Эта функция дополнительно может быть объявлена «строгой». В этом случае данная функция не будет вызываться, когда одно из входных состояний — NULL; в качестве корректного результата будет выдано другое состояние.

Для агрегатных функций, у которых тип_данных_состоянияinternal, комбинирующая_функция не должна быть «строгой». При этом комбинирующая_функция должна позаботиться о том, чтобы состояния NULL обрабатывались корректно и возвращаемое состояние располагалось в контексте памяти агрегирования.

функция_сериализации

Агрегатная функция, у которой тип_данных_состоянияinternal, может участвовать в параллельном агрегировании, только если для неё задана функция_сериализации, которая должна сериализовать агрегатное состояние в значение bytea для передачи другому процессу. Эта функция должна принимать один аргумент типа internal и возвращать тип bytea. Также при этом нужно задать соответствующую функцию_десериализации.

функция_десериализации

Десериализует ранее сериализованное агрегатное состояние обратно в тип_данных_состояния. Эта функция должна принимать два аргумента типов bytea и internal и выдавать результат типа internal. (Замечание: второй аргумент типа internal не используется, но требуется из соображений типобезопасности.)

начальное_условие

Начальное значение переменной состояния. Оно должно задаваться строковой константой в форме, пригодной для ввода в тип_данных_состояния. Если не указано, начальным значением состояния будет NULL.

функция_состояния_движ

Имя функции прямого перехода состояния, вызываемой для каждой входной строки в режиме движущегося агрегата. Это точно такая же функция, как и обычная функция перехода, но её первый аргумент и результат имеют тип тип_данных_состояния_движ, который может отличаться от типа тип_данных_состояния.

обратная_функция_движ

Имя функции обратного перехода состояния, применяемой в режиме движущегося агрегата. У этой функции те же типы аргумента и результатов, что и у функции_состояния_движ, но она предназначена не для добавления, а для удаления значения из текущего состояния агрегата. Функция обратного перехода должна иметь ту же характеристику строгости, что и функция прямого перехода.

тип_данных_состояния_движ

Тип данных значения состояния для агрегатной функции в режиме движущегося агрегата.

размер_данных_состояния_движ

Примерный размер значения состояния в режиме движущегося агрегата. Он имеет то же значение, что и размер_данных_состояния.

функция_завершения_движ

Имя функции завершения, вызываемой в режиме движущегося агрегата для вычисления результата агрегатной функции после обработки всех входных строк. Она работает так же, как функция_завершения, но её первый аргумент имеет тип тип_данных_состояния_движ, а дополнительными пустыми аргументами управляет параметр MFINALFUNC_EXTRA. Тип результата, который определяет функция_завершения_движ, или тип_данных_состояния_движ, должен совпадать с типом результата обычной реализации агрегата.

MFINALFUNC_MODIFY = { READ_ONLY | SHAREABLE | READ_WRITE }

Этот параметр подобен FINALFUNC_MODIFY, но описывает поведение функции завершения для движущегося агрегата.

начальное_условие_движ

Начальное значение переменной состояния в режиме движущегося агрегата. Оно применяется так же, как начальное_условие.

оператор_сортировки

Связанный оператор сортировки для реализации агрегатов, подобных MIN или MAX. Здесь указывается просто имя оператора (возможно, дополненное схемой). Предполагается, что оператор поддерживает те же типы входных данных, что и агрегат (который должен быть обычным и иметь один аргумент).

PARALLEL = { SAFE | RESTRICTED | UNSAFE }

Указания PARALLEL SAFE, PARALLEL RESTRICTED и PARALLEL UNSAFE имеют те же значения, что и в CREATE FUNCTION. Агрегатная функция не будет считаться распараллеливаемой, если она имеет характеристику PARALLEL UNSAFE (она подразумевается по умолчанию!) или PARALLEL RESTRICTED. Заметьте, что планировщик не обращает внимание на допустимость распараллеливания опорных функций агрегата, а учитывает только характеристику самой агрегатной функции.

HYPOTHETICAL

Этот признак, допустимый только для сортирующих агрегатов, указывает, что агрегатные аргументы должны обрабатываться согласно требованиям гипотезирующих агрегатов: то есть последние несколько непосредственных аргументов должны соответствовать по типам агрегатным аргументам (WITHIN GROUP). Признак HYPOTHETICAL не влияет на поведение во время выполнения, он учитывается только при разрешении типов данных и правил сортировки аргументов.

Параметры CREATE AGGREGATE могут записываться в любом порядке, не обязательно так, как показано выше.

Замечания

В параметрах, определяющих имена вспомогательных функций, при необходимости можно написать имя схемы, например: SFUNC = public.sum. Однако типы аргументов там не указываются — типы аргументов вспомогательных функций определяются другими параметрами.

Обычно функции Postgres Pro должны быть действительно функциями, не меняющими свои входные значения. Однако функциям агрегатного перехода, используемым в контексте агрегатной функции, разрешено действовать хитрее и изменять аргумент с переходным состоянием на месте. Это может дать значительный выигрыш в скорости по сравнению с созданием новой копии переходного состояния при каждом вызове.

Подобным образом, хотя функция завершения агрегата обычно не должна изменять свои входные значения, иногда может быть полезно допустить изменение аргумента с переходным состоянием. Соответствующее поведение должно обозначаться параметром FINALFUNC_MODIFY. Его значение READ_WRITE показывает, что функция завершения модифицирует переходное состояние неопределённым образом. При этом значении предотвращается использование агрегата в качестве оконной функции, а также не допускается объединение переходных состояний при вызове агрегатов с одинаковыми входными данными и функциями перехода. Значение SHAREABLE указывает, что функцию перехода нельзя применять после функции завершения, но с конечным значением состояния могут быть выполнены несколько вызовов функции завершения. При этом значении предотвращается использование агрегата в качестве оконной функции, но переходные состояния могут объединяться. (То есть оптимизация в данном случае состоит не в многократном применении одной функции завершения, а в применении различных функций завершения к одному и тому же конечному переходному состоянию. Это допускается, только если ни одна из функций завершения не помечена как READ_WRITE.)

Если агрегатная функция поддерживает режим движущегося агрегата, это увеличивает эффективность вычислений, когда она применяется в качестве оконной функции для окна с движущимся началом рамки (то есть когда начало определяется не как UNBOUNDED PRECEDING). По сути, функция прямого перехода добавляет входные значения к состоянию агрегата, когда они поступают в рамку окна снизу, а функция обратного перехода снова вычитает их, когда они покидают рамку сверху. Поэтому вычитаются значения в том же порядке, в каком добавлялись. Когда бы ни вызывалась функция обратного перехода, она таким образом получит первое из добавленных, но ещё не удалённых значений аргумента. Функция обратного перехода может рассчитывать на то, что после того, как она удалит самые старые данные, в текущем состоянии останется ещё как минимум одна строка. (Когда это правило могло бы нарушиться, механизм оконных функций просто начинает агрегировать данные заново, а не вызывает функцию обратного перехода.)

Функция прямого перехода для режима движущегося агрегата не может возвращать NULL в качестве нового значения состояния. Если NULL возвращает функция обратного перехода, это показывает, что она не может произвести обратное вычисление для этих конкретных данных, и что вычисление агрегата следует выполнить заново от начальной позиции текущей рамки. Благодаря этому соглашению, режим движущегося агрегата можно использовать, даже если иногда возникают ситуации, в которых обратный расчёт состояния производить непрактично.

Агрегатную функцию можно использовать с движущимися рамками и без реализации движущегося агрегата, но при этом Postgres Pro будет заново агрегировать все данные при каждом перемещении начала рамки. Заметьте, что вне зависимости от того, поддерживает ли агрегатная функция режим движущегося агрегата, Postgres Pro может обойтись без повторных вычислений при сдвиге конца рамки; новые значения просто продолжают добавляться в состояние агрегата. Именно поэтому для использования агрегата в качестве оконной функции требуется, чтобы функция завершения была только читающей: она не должна изменять значение состояния агрегата, чтобы агрегирование могло продолжаться и после получения результата для набора строк в определённой рамке.

Синтаксис сортирующих агрегатных функций позволяет указать VARIADIC и в последнем непосредственном параметре, и в последнем агрегатном (WITHIN GROUP). Однако в текущей реализации на применение VARIADIC накладываются два ограничения. Во-первых, в сортирующих агрегатах можно использовать только VARIADIC "any", но не другие типы переменных массивов. Во-вторых, если последним непосредственным аргументом является VARIADIC "any", то допускается только один агрегатный аргумент и это тоже должен быть VARIADIC "any". (В представлении, используемом в системных каталогах, эти два параметра объединяются в один элемент VARIADIC "any", так как в pg_proc нельзя представить функцию с несколькими параметрами VARIADIC.) Если агрегатная функция является гипотезирующей, непосредственные аргументы, соответствующие параметру VARIADIC "any", будут гипотетическими; любые предшествующие параметры представляют дополнительные непосредственные аргументы, которые могут не соответствовать агрегатным.

В настоящее время сортирующие агрегатные функции не поддерживают режим движущегося агрегата, так как их нельзя применять в качестве оконных функций.

Частичное (в том числе, параллельное) агрегирование в настоящее время не поддерживается для сортирующих агрегатных функций. Также оно никогда не будет применяться для агрегатных вызовов с предложениями DISTINCT или ORDER BY, так как они по природе своей не могут быть реализованы с частичным агрегированием.

Примеры

См. Раздел 37.12.

Совместимость

Оператор CREATE AGGREGATE является языковым расширением Postgres Pro. В стандарте SQL не предусмотрено создание пользовательских агрегатных функций.

CREATE AGGREGATE

CREATE AGGREGATE — define a new aggregate function

Synopsis

CREATE [ OR REPLACE ] AGGREGATE name ( [ argmode ] [ argname ] arg_data_type [ , ... ] ) (
    SFUNC = sfunc,
    STYPE = state_data_type
    [ , SSPACE = state_data_size ]
    [ , FINALFUNC = ffunc ]
    [ , FINALFUNC_EXTRA ]
    [ , FINALFUNC_MODIFY = { READ_ONLY | SHAREABLE | READ_WRITE } ]
    [ , COMBINEFUNC = combinefunc ]
    [ , SERIALFUNC = serialfunc ]
    [ , DESERIALFUNC = deserialfunc ]
    [ , INITCOND = initial_condition ]
    [ , MSFUNC = msfunc ]
    [ , MINVFUNC = minvfunc ]
    [ , MSTYPE = mstate_data_type ]
    [ , MSSPACE = mstate_data_size ]
    [ , MFINALFUNC = mffunc ]
    [ , MFINALFUNC_EXTRA ]
    [ , MFINALFUNC_MODIFY = { READ_ONLY | SHAREABLE | READ_WRITE } ]
    [ , MINITCOND = minitial_condition ]
    [ , SORTOP = sort_operator ]
    [ , PARALLEL = { SAFE | RESTRICTED | UNSAFE } ]
)

CREATE [ OR REPLACE ] AGGREGATE name ( [ [ argmode ] [ argname ] arg_data_type [ , ... ] ]
                        ORDER BY [ argmode ] [ argname ] arg_data_type [ , ... ] ) (
    SFUNC = sfunc,
    STYPE = state_data_type
    [ , SSPACE = state_data_size ]
    [ , FINALFUNC = ffunc ]
    [ , FINALFUNC_EXTRA ]
    [ , FINALFUNC_MODIFY = { READ_ONLY | SHAREABLE | READ_WRITE } ]
    [ , INITCOND = initial_condition ]
    [ , PARALLEL = { SAFE | RESTRICTED | UNSAFE } ]
    [ , HYPOTHETICAL ]
)

or the old syntax

CREATE [ OR REPLACE ] AGGREGATE name (
    BASETYPE = base_type,
    SFUNC = sfunc,
    STYPE = state_data_type
    [ , SSPACE = state_data_size ]
    [ , FINALFUNC = ffunc ]
    [ , FINALFUNC_EXTRA ]
    [ , FINALFUNC_MODIFY = { READ_ONLY | SHAREABLE | READ_WRITE } ]
    [ , COMBINEFUNC = combinefunc ]
    [ , SERIALFUNC = serialfunc ]
    [ , DESERIALFUNC = deserialfunc ]
    [ , INITCOND = initial_condition ]
    [ , MSFUNC = msfunc ]
    [ , MINVFUNC = minvfunc ]
    [ , MSTYPE = mstate_data_type ]
    [ , MSSPACE = mstate_data_size ]
    [ , MFINALFUNC = mffunc ]
    [ , MFINALFUNC_EXTRA ]
    [ , MFINALFUNC_MODIFY = { READ_ONLY | SHAREABLE | READ_WRITE } ]
    [ , MINITCOND = minitial_condition ]
    [ , SORTOP = sort_operator ]
)

Description

CREATE AGGREGATE defines a new aggregate function. CREATE OR REPLACE AGGREGATE will either define a new aggregate function or replace an existing definition. Some basic and commonly-used aggregate functions are included with the distribution; they are documented in Section 9.21. If one defines new types or needs an aggregate function not already provided, then CREATE AGGREGATE can be used to provide the desired features.

When replacing an existing definition, the argument types, result type, and number of direct arguments may not be changed. Also, the new definition must be of the same kind (ordinary aggregate, ordered-set aggregate, or hypothetical-set aggregate) as the old one.

If a schema name is given (for example, CREATE AGGREGATE myschema.myagg ...) then the aggregate function is created in the specified schema. Otherwise it is created in the current schema.

An aggregate function is identified by its name and input data type(s). Two aggregates in the same schema can have the same name if they operate on different input types. The name and input data type(s) of an aggregate must also be distinct from the name and input data type(s) of every ordinary function in the same schema. This behavior is identical to overloading of ordinary function names (see CREATE FUNCTION).

A simple aggregate function is made from one or two ordinary functions: a state transition function sfunc, and an optional final calculation function ffunc. These are used as follows:

sfunc( internal-state, next-data-values ) ---> next-internal-state
ffunc( internal-state ) ---> aggregate-value

Postgres Pro creates a temporary variable of data type stype to hold the current internal state of the aggregate. At each input row, the aggregate argument value(s) are calculated and the state transition function is invoked with the current state value and the new argument value(s) to calculate a new internal state value. After all the rows have been processed, the final function is invoked once to calculate the aggregate's return value. If there is no final function then the ending state value is returned as-is.

An aggregate function can provide an initial condition, that is, an initial value for the internal state value. This is specified and stored in the database as a value of type text, but it must be a valid external representation of a constant of the state value data type. If it is not supplied then the state value starts out null.

If the state transition function is declared strict, then it cannot be called with null inputs. With such a transition function, aggregate execution behaves as follows. Rows with any null input values are ignored (the function is not called and the previous state value is retained). If the initial state value is null, then at the first row with all-nonnull input values, the first argument value replaces the state value, and the transition function is invoked at each subsequent row with all-nonnull input values. This is handy for implementing aggregates like max. Note that this behavior is only available when state_data_type is the same as the first arg_data_type. When these types are different, you must supply a nonnull initial condition or use a nonstrict transition function.

If the state transition function is not strict, then it will be called unconditionally at each input row, and must deal with null inputs and null state values for itself. This allows the aggregate author to have full control over the aggregate's handling of null values.

If the final function is declared strict, then it will not be called when the ending state value is null; instead a null result will be returned automatically. (Of course this is just the normal behavior of strict functions.) In any case the final function has the option of returning a null value. For example, the final function for avg returns null when it sees there were zero input rows.

Sometimes it is useful to declare the final function as taking not just the state value, but extra parameters corresponding to the aggregate's input values. The main reason for doing this is if the final function is polymorphic and the state value's data type would be inadequate to pin down the result type. These extra parameters are always passed as NULL (and so the final function must not be strict when the FINALFUNC_EXTRA option is used), but nonetheless they are valid parameters. The final function could for example make use of get_fn_expr_argtype to identify the actual argument type in the current call.

An aggregate can optionally support moving-aggregate mode, as described in Section 37.12.1. This requires specifying the MSFUNC, MINVFUNC, and MSTYPE parameters, and optionally the MSSPACE, MFINALFUNC, MFINALFUNC_EXTRA, MFINALFUNC_MODIFY, and MINITCOND parameters. Except for MINVFUNC, these parameters work like the corresponding simple-aggregate parameters without M; they define a separate implementation of the aggregate that includes an inverse transition function.

The syntax with ORDER BY in the parameter list creates a special type of aggregate called an ordered-set aggregate; or if HYPOTHETICAL is specified, then a hypothetical-set aggregate is created. These aggregates operate over groups of sorted values in order-dependent ways, so that specification of an input sort order is an essential part of a call. Also, they can have direct arguments, which are arguments that are evaluated only once per aggregation rather than once per input row. Hypothetical-set aggregates are a subclass of ordered-set aggregates in which some of the direct arguments are required to match, in number and data types, the aggregated argument columns. This allows the values of those direct arguments to be added to the collection of aggregate-input rows as an additional hypothetical row.

An aggregate can optionally support partial aggregation, as described in Section 37.12.4. This requires specifying the COMBINEFUNC parameter. If the state_data_type is internal, it's usually also appropriate to provide the SERIALFUNC and DESERIALFUNC parameters so that parallel aggregation is possible. Note that the aggregate must also be marked PARALLEL SAFE to enable parallel aggregation.

Aggregates that behave like MIN or MAX can sometimes be optimized by looking into an index instead of scanning every input row. If this aggregate can be so optimized, indicate it by specifying a sort operator. The basic requirement is that the aggregate must yield the first element in the sort ordering induced by the operator; in other words:

SELECT agg(col) FROM tab;

must be equivalent to:

SELECT col FROM tab ORDER BY col USING sortop LIMIT 1;

Further assumptions are that the aggregate ignores null inputs, and that it delivers a null result if and only if there were no non-null inputs. Ordinarily, a data type's < operator is the proper sort operator for MIN, and > is the proper sort operator for MAX. Note that the optimization will never actually take effect unless the specified operator is the less than or greater than strategy member of a B-tree index operator class.

To be able to create an aggregate function, you must have USAGE privilege on the argument types, the state type(s), and the return type, as well as EXECUTE privilege on the supporting functions.

Parameters

name

The name (optionally schema-qualified) of the aggregate function to create.

argmode

The mode of an argument: IN or VARIADIC. (Aggregate functions do not support OUT arguments.) If omitted, the default is IN. Only the last argument can be marked VARIADIC.

argname

The name of an argument. This is currently only useful for documentation purposes. If omitted, the argument has no name.

arg_data_type

An input data type on which this aggregate function operates. To create a zero-argument aggregate function, write * in place of the list of argument specifications. (An example of such an aggregate is count(*).)

base_type

In the old syntax for CREATE AGGREGATE, the input data type is specified by a basetype parameter rather than being written next to the aggregate name. Note that this syntax allows only one input parameter. To define a zero-argument aggregate function with this syntax, specify the basetype as "ANY" (not *). Ordered-set aggregates cannot be defined with the old syntax.

sfunc

The name of the state transition function to be called for each input row. For a normal N-argument aggregate function, the sfunc must take N+1 arguments, the first being of type state_data_type and the rest matching the declared input data type(s) of the aggregate. The function must return a value of type state_data_type. This function takes the current state value and the current input data value(s), and returns the next state value.

For ordered-set (including hypothetical-set) aggregates, the state transition function receives only the current state value and the aggregated arguments, not the direct arguments. Otherwise it is the same.

state_data_type

The data type for the aggregate's state value.

state_data_size

The approximate average size (in bytes) of the aggregate's state value. If this parameter is omitted or is zero, a default estimate is used based on the state_data_type. The planner uses this value to estimate the memory required for a grouped aggregate query.

ffunc

The name of the final function called to compute the aggregate's result after all input rows have been traversed. For a normal aggregate, this function must take a single argument of type state_data_type. The return data type of the aggregate is defined as the return type of this function. If ffunc is not specified, then the ending state value is used as the aggregate's result, and the return type is state_data_type.

For ordered-set (including hypothetical-set) aggregates, the final function receives not only the final state value, but also the values of all the direct arguments.

If FINALFUNC_EXTRA is specified, then in addition to the final state value and any direct arguments, the final function receives extra NULL values corresponding to the aggregate's regular (aggregated) arguments. This is mainly useful to allow correct resolution of the aggregate result type when a polymorphic aggregate is being defined.

FINALFUNC_MODIFY = { READ_ONLY | SHAREABLE | READ_WRITE }

This option specifies whether the final function is a pure function that does not modify its arguments. READ_ONLY indicates it does not; the other two values indicate that it may change the transition state value. See Notes below for more detail. The default is READ_ONLY, except for ordered-set aggregates, for which the default is READ_WRITE.

combinefunc

The combinefunc function may optionally be specified to allow the aggregate function to support partial aggregation. If provided, the combinefunc must combine two state_data_type values, each containing the result of aggregation over some subset of the input values, to produce a new state_data_type that represents the result of aggregating over both sets of inputs. This function can be thought of as an sfunc, where instead of acting upon an individual input row and adding it to the running aggregate state, it adds another aggregate state to the running state.

The combinefunc must be declared as taking two arguments of the state_data_type and returning a value of the state_data_type. Optionally this function may be strict. In this case the function will not be called when either of the input states are null; the other state will be taken as the correct result.

For aggregate functions whose state_data_type is internal, the combinefunc must not be strict. In this case the combinefunc must ensure that null states are handled correctly and that the state being returned is properly stored in the aggregate memory context.

serialfunc

An aggregate function whose state_data_type is internal can participate in parallel aggregation only if it has a serialfunc function, which must serialize the aggregate state into a bytea value for transmission to another process. This function must take a single argument of type internal and return type bytea. A corresponding deserialfunc is also required.

deserialfunc

Deserialize a previously serialized aggregate state back into state_data_type. This function must take two arguments of types bytea and internal, and produce a result of type internal. (Note: the second, internal argument is unused, but is required for type safety reasons.)

initial_condition

The initial setting for the state value. This must be a string constant in the form accepted for the data type state_data_type. If not specified, the state value starts out null.

msfunc

The name of the forward state transition function to be called for each input row in moving-aggregate mode. This is exactly like the regular transition function, except that its first argument and result are of type mstate_data_type, which might be different from state_data_type.

minvfunc

The name of the inverse state transition function to be used in moving-aggregate mode. This function has the same argument and result types as msfunc, but it is used to remove a value from the current aggregate state, rather than add a value to it. The inverse transition function must have the same strictness attribute as the forward state transition function.

mstate_data_type

The data type for the aggregate's state value, when using moving-aggregate mode.

mstate_data_size

The approximate average size (in bytes) of the aggregate's state value, when using moving-aggregate mode. This works the same as state_data_size.

mffunc

The name of the final function called to compute the aggregate's result after all input rows have been traversed, when using moving-aggregate mode. This works the same as ffunc, except that its first argument's type is mstate_data_type and extra dummy arguments are specified by writing MFINALFUNC_EXTRA. The aggregate result type determined by mffunc or mstate_data_type must match that determined by the aggregate's regular implementation.

MFINALFUNC_MODIFY = { READ_ONLY | SHAREABLE | READ_WRITE }

This option is like FINALFUNC_MODIFY, but it describes the behavior of the moving-aggregate final function.

minitial_condition

The initial setting for the state value, when using moving-aggregate mode. This works the same as initial_condition.

sort_operator

The associated sort operator for a MIN- or MAX-like aggregate. This is just an operator name (possibly schema-qualified). The operator is assumed to have the same input data types as the aggregate (which must be a single-argument normal aggregate).

PARALLEL = { SAFE | RESTRICTED | UNSAFE }

The meanings of PARALLEL SAFE, PARALLEL RESTRICTED, and PARALLEL UNSAFE are the same as in CREATE FUNCTION. An aggregate will not be considered for parallelization if it is marked PARALLEL UNSAFE (which is the default!) or PARALLEL RESTRICTED. Note that the parallel-safety markings of the aggregate's support functions are not consulted by the planner, only the marking of the aggregate itself.

HYPOTHETICAL

For ordered-set aggregates only, this flag specifies that the aggregate arguments are to be processed according to the requirements for hypothetical-set aggregates: that is, the last few direct arguments must match the data types of the aggregated (WITHIN GROUP) arguments. The HYPOTHETICAL flag has no effect on run-time behavior, only on parse-time resolution of the data types and collations of the aggregate's arguments.

The parameters of CREATE AGGREGATE can be written in any order, not just the order illustrated above.

Notes

In parameters that specify support function names, you can write a schema name if needed, for example SFUNC = public.sum. Do not write argument types there, however — the argument types of the support functions are determined from other parameters.

Ordinarily, Postgres Pro functions are expected to be true functions that do not modify their input values. However, an aggregate transition function, when used in the context of an aggregate, is allowed to cheat and modify its transition-state argument in place. This can provide substantial performance benefits compared to making a fresh copy of the transition state each time.

Likewise, while an aggregate final function is normally expected not to modify its input values, sometimes it is impractical to avoid modifying the transition-state argument. Such behavior must be declared using the FINALFUNC_MODIFY parameter. The READ_WRITE value indicates that the final function modifies the transition state in unspecified ways. This value prevents use of the aggregate as a window function, and it also prevents merging of transition states for aggregate calls that share the same input values and transition functions. The SHAREABLE value indicates that the transition function cannot be applied after the final function, but multiple final-function calls can be performed on the ending transition state value. This value prevents use of the aggregate as a window function, but it allows merging of transition states. (That is, the optimization of interest here is not applying the same final function repeatedly, but applying different final functions to the same ending transition state value. This is allowed as long as none of the final functions are marked READ_WRITE.)

If an aggregate supports moving-aggregate mode, it will improve calculation efficiency when the aggregate is used as a window function for a window with moving frame start (that is, a frame start mode other than UNBOUNDED PRECEDING). Conceptually, the forward transition function adds input values to the aggregate's state when they enter the window frame from the bottom, and the inverse transition function removes them again when they leave the frame at the top. So, when values are removed, they are always removed in the same order they were added. Whenever the inverse transition function is invoked, it will thus receive the earliest added but not yet removed argument value(s). The inverse transition function can assume that at least one row will remain in the current state after it removes the oldest row. (When this would not be the case, the window function mechanism simply starts a fresh aggregation, rather than using the inverse transition function.)

The forward transition function for moving-aggregate mode is not allowed to return NULL as the new state value. If the inverse transition function returns NULL, this is taken as an indication that the inverse function cannot reverse the state calculation for this particular input, and so the aggregate calculation will be redone from scratch for the current frame starting position. This convention allows moving-aggregate mode to be used in situations where there are some infrequent cases that are impractical to reverse out of the running state value.

If no moving-aggregate implementation is supplied, the aggregate can still be used with moving frames, but Postgres Pro will recompute the whole aggregation whenever the start of the frame moves. Note that whether or not the aggregate supports moving-aggregate mode, Postgres Pro can handle a moving frame end without recalculation; this is done by continuing to add new values to the aggregate's state. This is why use of an aggregate as a window function requires that the final function be read-only: it must not damage the aggregate's state value, so that the aggregation can be continued even after an aggregate result value has been obtained for one set of frame boundaries.

The syntax for ordered-set aggregates allows VARIADIC to be specified for both the last direct parameter and the last aggregated (WITHIN GROUP) parameter. However, the current implementation restricts use of VARIADIC in two ways. First, ordered-set aggregates can only use VARIADIC "any", not other variadic array types. Second, if the last direct parameter is VARIADIC "any", then there can be only one aggregated parameter and it must also be VARIADIC "any". (In the representation used in the system catalogs, these two parameters are merged into a single VARIADIC "any" item, since pg_proc cannot represent functions with more than one VARIADIC parameter.) If the aggregate is a hypothetical-set aggregate, the direct arguments that match the VARIADIC "any" parameter are the hypothetical ones; any preceding parameters represent additional direct arguments that are not constrained to match the aggregated arguments.

Currently, ordered-set aggregates do not need to support moving-aggregate mode, since they cannot be used as window functions.

Partial (including parallel) aggregation is currently not supported for ordered-set aggregates. Also, it will never be used for aggregate calls that include DISTINCT or ORDER BY clauses, since those semantics cannot be supported during partial aggregation.

Examples

See Section 37.12.

Compatibility

CREATE AGGREGATE is a Postgres Pro language extension. The SQL standard does not provide for user-defined aggregate functions.

FAQ