38.2. Система типов Postgres Pro Shardman #
Типы данных Postgres Pro Shardman делятся на базовые, типы-контейнеры, составные, доменные и псевдотипы.
38.2.1. Базовые типы #
Базовые типы — это типы, такие как integer, которые реализуются ниже уровня языка SQL (обычно на низкоуровневом языке, например C). В общих чертах они соответствуют так называемым абстрактным типам данных. Postgres Pro Shardman может работать с такими типами только через функции, предоставленные пользователем, и понимать их поведение только в той степени, в какой его опишет пользователь. Встроенные базовые типы описываются в Главе 8.
Типы-перечисления (enum) можно считать подкатегорией базовых типов. Они отличаются от других типов тем, что их можно создавать просто командами SQL, обходясь без низкоуровневого программирования. За подробностями обратитесь к Разделу 8.7.
38.2.2. Типы-контейнеры #
В Postgres Pro Shardman есть три вида «типов-контейнеров», то есть типов, которые могут содержать в себе несколько значений других типов. Это массивы, составные типы и диапазоны.
Массивы могут содержать множество значений, имеющих один тип. Тип массива автоматически создаётся для каждого базового и составного типа, диапазона и домена, но не для массивов — массивы массивов не существуют. Для системы типов многомерные массивы не отличаются от одномерных. За дополнительными сведениями обратитесь к Разделу 8.15.
Составные типы, или типы строк, образуются при создании любой таблицы. С помощью команды CREATE TYPE также можно определить «независимый» составной тип, не связанный с таблицей. Составной тип представляет собой просто список типов с определёнными именами полей. Значением составного типа является строка таблицы или запись из значений полей. За дополнительными сведениями обратитесь к Разделу 8.16.
Диапазонный тип может содержать два значения одного типа, которые определяют нижнюю и верхнюю границу диапазона. Диапазонные типы создаются пользователем, хотя существует и несколько встроенных. За дополнительными сведениями обратитесь к Разделу 8.17.
38.2.3. Псевдотипы #
Для специальных целей существует также несколько «псевдотипов». Псевдотипы нельзя задействовать в столбцах таблицы или в типах-контейнерах, но их можно использовать в объявлениях аргументов и результатов функций. Это даёт возможность выделить в системе типов специальные классы функций. Все существующие псевдотипы перечислены в Таблице 8.27.
38.2.4. Полиморфные типы #
Особый интерес представляет подмножество псевдотипов, полиморфные типы, которые применяются в объявлениях полиморфных функций. Используя такие типы, можно объявить всего одну функцию, которая будет работать с разными типами данных, определяя конкретные типы в зависимости от того, значения каких типов были переданы ей при вызове. Полиморфные типы перечислены в Таблице 38.1. Некоторые примеры их использования показаны в Подразделе 38.5.11.
Таблица 38.1. Полиморфные типы
| Имя | Семейство | Описание |
|---|---|---|
anyelement | Простое | Указывает, что функция принимает любой тип |
anyarray | Простое | Указывает, что функция принимает любой тип массива |
anynonarray | Простое | Указывает, что функция принимает любой тип, отличный от массива |
anyenum | Простое | Указывает, что функция принимает любой тип-перечисление (см. Раздел 8.7) |
anyrange | Простое | Указывает, что функция принимает любой диапазонный тип (см. Раздел 8.17) |
anymultirange | Простое | Указывает, что функция принимает любой мультидиапазонный тип (см. Раздел 8.17) |
anycompatible | Общее | Указывает, что функция принимает любой тип, с автоматическим приведением нескольких аргументов к общему типу |
anycompatiblearray | Общее | Указывает, что функция принимает любой тип массива, с автоматическим приведением нескольких аргументов к общему типу |
anycompatiblenonarray | Общее | Указывает, что функция принимает любой тип, отличный от массива, с автоматическим приведением нескольких аргументов к общему типу |
anycompatiblerange | Общее | Указывает, что функция принимает любой диапазонный тип, с автоматическим приведением нескольких аргументов к общему типу |
anycompatiblemultirange | Общее | Указывает, что функция принимает любой мультидиапазонный тип данных и может автоматически приводить различные аргументы к общему типу данных |
Полиморфные аргументы и результаты связаны друг с другом и сводятся к конкретным типам данным при разборе запроса, вызывающего полиморфную функцию. Когда полиморфных аргументов несколько, фактические типы данных входных значений должны совмещаться, как описано далее. Если тип результата функции полиморфный или у неё имеются выходные параметры полиморфных типов, фактические типы этих результатов выводятся из типов полиморфных входных значений, как описано ниже.
Для «простого» семейства полиморфных типов действуют следующие правила совмещения и выведения типов:
В каждой позиции (в аргументах или возвращаемом значении), объявленной как anyelement, может передаваться любой фактический тип данных, но в каждом конкретном вызове все эти фактические типы должны быть одинаковыми. Аналогичным образом, в каждой позиции, объявленной как anyarray, может передаваться любой тип данных массива, но все фактические типы должны совпадать. Так же и во всех позициях, объявленных как anyrange, должен передаваться одинаковый диапазонный тип, а в объявленных как anymultirange — одинаковый мультидиапазонный тип.
Более того, если некоторые позиции объявлены как anyarray, а другие как anyelement, то фактическим типом в позициях anyarray должен быть массив, элементы которого имеют тот же тип, что и значения в позициях anyelement. Псевдотип anynonarray обрабатывается так же, как anyelement, но с дополнительным ограничением — фактический тип не должен быть типом массива. Псевдотип anyenum тоже обрабатывается как anyelement, но его фактические типы ограничиваются перечислениями.
Подобным образом, если одни позиции объявлены как anyrange, а другие как anyelement или anyarray, фактическим типом в позициях anyrange должен быть диапазон, подтип которого совпадает с типом элементов в позициях anyelement и с типом, передаваемым в позициях anyarray. Если есть позиции, объявленные anymultirange, их фактический мультидиапазонный тип должен содержать диапазоны, соответствующие объявленным параметрам anyrange, и базовые элементы, соответствующие параметрам, объявленным anyelement и anyarray.
Таким образом, когда с полиморфным типом объявлено несколько аргументов, в итоге допускаются только определённые комбинации фактических типов. Например, функция, объявленная как equal(anyelement, anyelement), примет в аргументах любые два значения, но только если их типы данных совпадают.
Когда с полиморфным типом объявлено возвращаемое значение функции, так же полиморфным должен быть минимум один аргумент, и фактический тип результата при конкретном вызове определится по типу фактически переданного полиморфного аргумента (или аргументов). Например, если бы отсутствовал механизм обращения к элементам массива, его можно было бы реализовать, создав функцию subscript(anyarray, integer) returns anyelement. С таким объявлением первым фактическим аргументом должен быть массив, и из него будет выведен правильный тип результата при разборе запроса. В качестве другого примера можно привести функцию f(anyarray) returns anyenum, которая будет принимать только массивы перечислений.
В большинстве случаев при разборе функции фактический тип данных для полиморфного результата может быть выведен из аргументов, имеющих другой полиморфный тип из того же семейства; например, подтип anyarray может выводиться из anyelement и наоборот. Исключение представляет полиморфный результат типа anyrange — для него требуется аргумент типа anyrange; вывести его фактический тип из типа аргументов anyarray или anyelement нельзя. Это объясняется тем, что на одном подтипе могут базироваться несколько диапазонных типов.
Заметьте, что anynonarray и anyenum представляют не отдельные типы переменных; это те же типы, что и anyelement, но с дополнительными ограничениями. Например, объявление функции f(anyelement, anyenum) равнозначно объявлению f(anyenum, anyenum): оба фактических аргумента должны быть одинаковыми типами-перечислениями.
Для «общего» семейства полиморфных типов работают примерно те же правила совмещения и выведения типов, что и для «простого» семейства, но есть одно важно отличие: фактические типы аргументов не должны совпадать, если они могут быть неявно приведены к некоторому общему типу. Этот общий тип выбирается по тем же правилам, что применяются в UNION и подобных конструкциях (см. Раздел 10.5). При выборе общего типа учитываются фактические типы аргументов anycompatible и anycompatiblenonarray, типы элементов в аргументах anycompatiblearray, подтипы диапазонов в аргументах anycompatiblerange и подтипы мультидиапазонов в аргументах anycompatiblemultirange. Если присутствует тип anycompatiblenonarray, общим типом не должен быть тип массива. После того как общий тип определён, аргументы anycompatible и anycompatiblenonarray автоматически приводятся к этому типу, а аргументы anycompatiblearray приводятся к типу-массиву с элементами этого типа.
Так как невозможно выбрать диапазонный тип, зная только его подтип, при использовании anycompatiblerange и/или anycompatiblemultirange необходимо, чтобы все аргументы, объявленные с этим типом, имели один диапазонный и/или мультидиапазонный тип, а его подтип соответствовал выбранному общему типу, что позволяет обойтись без приведения типов для диапазонных значений. Как и в случае с типами anyrange и anymultirange, типы anycompatiblerange и anycompatiblemultirange можно использовать в качестве типа результата функции, только если у неё имеется аргумент того же типа (anycompatiblerange или anycompatiblemultirange).
Заметьте, что типа anycompatibleenum не существует. Такой тип был бы не очень полезным, так как никаких неявных приведений к типам-перечислениям обычно нет, то есть не существует способа найти общий тип для двух различных перечислений.
Полиморфные семейства «простое» и «общее» представляют два независимых набора переменных типов. Рассмотрите, например, объявление:
CREATE FUNCTION myfunc(a anyelement, b anyelement,
c anycompatible, d anycompatible)
RETURNS anycompatible AS ...Когда эта функция вызывается, первые два аргумента обязательно должны иметь один и тот же тип. Последние два аргумента должны быть приводимыми к общему типу, причём этот тип может не совпадать с типом первых двух аргументов. Этот общий тип станет типом результата.
Функции с переменным числом аргументом (описанные в Подразделе 38.5.6) тоже могут быть полиморфными: для этого их последний параметр описывается как VARIADIC anyarray или VARIADIC anycompatiblearray. Для целей сопоставления аргументов и определения фактического типа результата такая функция представляется так же, как если бы в ней явно объявлялось нужное число параметров anynonarray или anycompatiblenonarray.
38.2. The Postgres Pro Shardman Type System #
Postgres Pro Shardman data types can be divided into base types, container types, domains, and pseudo-types.
38.2.1. Base Types #
Base types are those, like integer, that are implemented below the level of the SQL language (typically in a low-level language such as C). They generally correspond to what are often known as abstract data types. Postgres Pro Shardman can only operate on such types through functions provided by the user and only understands the behavior of such types to the extent that the user describes them. The built-in base types are described in Chapter 8.
Enumerated (enum) types can be considered as a subcategory of base types. The main difference is that they can be created using just SQL commands, without any low-level programming. Refer to Section 8.7 for more information.
38.2.2. Container Types #
Postgres Pro Shardman has three kinds of “container” types, which are types that contain multiple values of other types. These are arrays, composites, and ranges.
Arrays can hold multiple values that are all of the same type. An array type is automatically created for each base type, composite type, range type, and domain type. But there are no arrays of arrays. So far as the type system is concerned, multi-dimensional arrays are the same as one-dimensional arrays. Refer to Section 8.15 for more information.
Composite types, or row types, are created whenever the user creates a table. It is also possible to use CREATE TYPE to define a “stand-alone” composite type with no associated table. A composite type is simply a list of types with associated field names. A value of a composite type is a row or record of field values. Refer to Section 8.16 for more information.
A range type can hold two values of the same type, which are the lower and upper bounds of the range. Range types are user-created, although a few built-in ones exist. Refer to Section 8.17 for more information.
38.2.3. Pseudo-Types #
There are a few “pseudo-types” for special purposes. Pseudo-types cannot appear as columns of tables or components of container types, but they can be used to declare the argument and result types of functions. This provides a mechanism within the type system to identify special classes of functions. Table 8.27 lists the existing pseudo-types.
38.2.4. Polymorphic Types #
Some pseudo-types of special interest are the polymorphic types, which are used to declare polymorphic functions. This powerful feature allows a single function definition to operate on many different data types, with the specific data type(s) being determined by the data types actually passed to it in a particular call. The polymorphic types are shown in Table 38.1. Some examples of their use appear in Section 38.5.11.
Table 38.1. Polymorphic Types
| Name | Family | Description |
|---|---|---|
anyelement | Simple | Indicates that a function accepts any data type |
anyarray | Simple | Indicates that a function accepts any array data type |
anynonarray | Simple | Indicates that a function accepts any non-array data type |
anyenum | Simple | Indicates that a function accepts any enum data type (see Section 8.7) |
anyrange | Simple | Indicates that a function accepts any range data type (see Section 8.17) |
anymultirange | Simple | Indicates that a function accepts any multirange data type (see Section 8.17) |
anycompatible | Common | Indicates that a function accepts any data type, with automatic promotion of multiple arguments to a common data type |
anycompatiblearray | Common | Indicates that a function accepts any array data type, with automatic promotion of multiple arguments to a common data type |
anycompatiblenonarray | Common | Indicates that a function accepts any non-array data type, with automatic promotion of multiple arguments to a common data type |
anycompatiblerange | Common | Indicates that a function accepts any range data type, with automatic promotion of multiple arguments to a common data type |
anycompatiblemultirange | Common | Indicates that a function accepts any multirange data type, with automatic promotion of multiple arguments to a common data type |
Polymorphic arguments and results are tied to each other and are resolved to specific data types when a query calling a polymorphic function is parsed. When there is more than one polymorphic argument, the actual data types of the input values must match up as described below. If the function's result type is polymorphic, or it has output parameters of polymorphic types, the types of those results are deduced from the actual types of the polymorphic inputs as described below.
For the “simple” family of polymorphic types, the matching and deduction rules work like this:
Each position (either argument or return value) declared as anyelement is allowed to have any specific actual data type, but in any given call they must all be the same actual type. Each position declared as anyarray can have any array data type, but similarly they must all be the same type. And similarly, positions declared as anyrange must all be the same range type. Likewise for anymultirange.
Furthermore, if there are positions declared anyarray and others declared anyelement, the actual array type in the anyarray positions must be an array whose elements are the same type appearing in the anyelement positions. anynonarray is treated exactly the same as anyelement, but adds the additional constraint that the actual type must not be an array type. anyenum is treated exactly the same as anyelement, but adds the additional constraint that the actual type must be an enum type.
Similarly, if there are positions declared anyrange and others declared anyelement or anyarray, the actual range type in the anyrange positions must be a range whose subtype is the same type appearing in the anyelement positions and the same as the element type of the anyarray positions. If there are positions declared anymultirange, their actual multirange type must contain ranges matching parameters declared anyrange and base elements matching parameters declared anyelement and anyarray.
Thus, when more than one argument position is declared with a polymorphic type, the net effect is that only certain combinations of actual argument types are allowed. For example, a function declared as equal(anyelement, anyelement) will take any two input values, so long as they are of the same data type.
When the return value of a function is declared as a polymorphic type, there must be at least one argument position that is also polymorphic, and the actual data type(s) supplied for the polymorphic arguments determine the actual result type for that call. For example, if there were not already an array subscripting mechanism, one could define a function that implements subscripting as subscript(anyarray, integer) returns anyelement. This declaration constrains the actual first argument to be an array type, and allows the parser to infer the correct result type from the actual first argument's type. Another example is that a function declared as f(anyarray) returns anyenum will only accept arrays of enum types.
In most cases, the parser can infer the actual data type for a polymorphic result type from arguments that are of a different polymorphic type in the same family; for example anyarray can be deduced from anyelement or vice versa. An exception is that a polymorphic result of type anyrange requires an argument of type anyrange; it cannot be deduced from anyarray or anyelement arguments. This is because there could be multiple range types with the same subtype.
Note that anynonarray and anyenum do not represent separate type variables; they are the same type as anyelement, just with an additional constraint. For example, declaring a function as f(anyelement, anyenum) is equivalent to declaring it as f(anyenum, anyenum): both actual arguments have to be the same enum type.
For the “common” family of polymorphic types, the matching and deduction rules work approximately the same as for the “simple” family, with one major difference: the actual types of the arguments need not be identical, so long as they can be implicitly cast to a single common type. The common type is selected following the same rules as for UNION and related constructs (see Section 10.5). Selection of the common type considers the actual types of anycompatible and anycompatiblenonarray inputs, the array element types of anycompatiblearray inputs, the range subtypes of anycompatiblerange inputs, and the multirange subtypes of anycompatiblemultirange inputs. If anycompatiblenonarray is present then the common type is required to be a non-array type. Once a common type is identified, arguments in anycompatible and anycompatiblenonarray positions are automatically cast to that type, and arguments in anycompatiblearray positions are automatically cast to the array type for that type.
Since there is no way to select a range type knowing only its subtype, use of anycompatiblerange and/or anycompatiblemultirange requires that all arguments declared with that type have the same actual range and/or multirange type, and that that type's subtype agree with the selected common type, so that no casting of the range values is required. As with anyrange and anymultirange, use of anycompatiblerange and anymultirange as a function result type requires that there be an anycompatiblerange or anycompatiblemultirange argument.
Notice that there is no anycompatibleenum type. Such a type would not be very useful, since there normally are not any implicit casts to enum types, meaning that there would be no way to resolve a common type for dissimilar enum inputs.
The “simple” and “common” polymorphic families represent two independent sets of type variables. Consider for example
CREATE FUNCTION myfunc(a anyelement, b anyelement,
c anycompatible, d anycompatible)
RETURNS anycompatible AS ...
In an actual call of this function, the first two inputs must have exactly the same type. The last two inputs must be promotable to a common type, but this type need not have anything to do with the type of the first two inputs. The result will have the common type of the last two inputs.
A variadic function (one taking a variable number of arguments, as in Section 38.5.6) can be polymorphic: this is accomplished by declaring its last parameter as VARIADIC anyarray or VARIADIC anycompatiblearray. For purposes of argument matching and determining the actual result type, such a function behaves the same as if you had written the appropriate number of anynonarray or anycompatiblenonarray parameters.
