PostgreSQL18新機能紹介(db tech showcase 2025 発表資料)

© 2025 NTT DATA Japan Corporation
db tech showcase 2025
PostgreSQL18
新機能紹介
2025年7月11日
NTTデータ藤井雅雄

© 2025 NTT DATA Japan Corporation 2
自己紹介
藤井雅雄
Database Technical Lead @ NTTデータ
データベース研究開発
PostgreSQL 技術支援
PostgreSQLコミッタ
レプリケーション
WAL圧縮
バックアップ進捗確認
pg_bigm(全文検索モジュール) コミッタ
fujii_masao
MasaoFujii

講演にあたって
講演資料は、NTTデータのSlideShareアカウント上で公開予定です。
https://www.slideshare.net/nttdata-tech
2025年7月11日時点で、バージョン18のブランチに含まれている新機能を取り上げます。
バージョン18のリリースまでに仕様の変更や機能の取り消しの可能性があります。
講演資料に掲載の検証結果は、ノートPC上の簡易計測で取得したものです。
環境や条件などによっては、異なる検証結果になる可能性があるためご了承ください。

PostgreSQLバージョン18
2025年秋頃リリース予定のPostgreSQL最新メジャーバージョン
211個の新機能や変更点 (*1)
• 非同期I/Oの採用により特定処理で最大2〜3倍の性能向上
• UUID v7を生成する関数の導入
• OAuth 2.0によるユーザ認証のサポート
など
バージョン18新機能の参考資料
• PostgreSQL 18 新機能検証結果 (Beta 1)
https://github.com/nori-shinoda/documents/blob/main/postgresql_18_beta1_new_features_ja_20250527-1.pdf
• PostgreSQL 18 Release Note
https://www.postgresql.org/docs/18/release-18.html
https://github.com/postgres/postgres/blob/REL_18_STABLE/doc/src/sgml/release-18.sgml
(*1) 2025年7月11日時点のリリースノートから、新機能や変更点を独自にカウント

継続的なパフォーマンスの
改善

Index Skip Scan
v18から、マルチカラムインデックスの先頭以外のカラムの一致検索で、Index Skip Scanのインデックス検索が可能に！
v17とv18でSQL実行プランを比較
-- レコード件数10万件のテーブル tbl を作成して、カラム col1 と col2 にマルチカラムインデックスを作成する。
=# CREATE TABLE tbl (col1 INT, col2 INT);
=# CREATE INDEX idx ON tbl (col1, col2);
-- Index Skip Scanが選ばれやすいように、先頭カラム col1 のカーディナリティは低くする。
=# INSERT INTO tbl SELECT n % 10, n FROM generate_series(1, 100000) n;
=# VACUUM ANALYZE tbl;
-- マルチカラムインデックスのカラム col1 と col2 のそれぞれで一致検索する。
=# EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM tbl WHERE col1 = 5;

Index Skip Scan
Index Only Scan using idx on tbl (cost=0.29..293.27 rows=10113 width=8) (actual
time=0.079..3.770 rows=10000 loops=1)
Index Cond: (col1 = 5)
Heap Fetches: 0
Planning Time: 0.136 ms
Execution Time: 4.815 ms
time=0.153..3.757 rows=10000.00 loops=1)
Heap Fetches: 0
Index Searches: 1
Buffers: shared hit=30
v17
v18
先頭カラムの一致検索では、v17とv18ともにIndex Scanを選択

Index Skip Scan
Seq Scan on tbl (cost=0.00..1693.00 rows=1 width=8) (actual time=0.034..23.397 rows=1
loops=1)
Filter: (col2 = 5)
Rows Removed by Filter: 99999
Index Only Scan using idx on tbl (cost=0.29..47.31 rows=1 width=8) (actual time=0.085..0.123
rows=1.00 loops=1)
Heap Fetches: 0
Index Searches: 11
v17
v18
先頭以外のカラムの一致検索では、v17でSeq Scan、v18でIndex Scan(Index Skip Scan)を選択

Index Skip Scan
-- 先頭カラムをユニークな値にしてカーディナリティを高くする。
=# TRUNCATE tbl;
=# INSERT INTO tbl SELECT n, n FROM generate_series(1, 100000) n;
Seq Scan on tbl (cost=0.00..1693.00 rows=1 width=8) (actual time=0.038..23.739 rows=1.00
loops=1)
Filter: (col2 = 5)
Rows Removed by Filter: 99999
v18
前方のカラムのカーディナリティが高いほど、Index Skip Scanのコストが高くなり、Seq Scanが選ばれやすくなる

Index Skip Scan
-- 先頭以外のカラムの値も変えてみると、
=# TRUNCATE tbl;
=# INSERT INTO tbl SELECT n % 10, n % 1000 FROM generate_series(1, 100000) n;
time=0.524..1.058 rows=100 loops=1)
Heap Fetches: 0
v17
先頭以外のカラムの一致検索で、v17でもIndex Full Scanによるインデックス検索が可能なことも
=# EXPLAIN (ANALYZE on, BUFFERS on) SELECT * FROM tbl WHERE col2 = 5;

Index Skip Scan
time=0.524..1.058 rows=100 loops=1)
Heap Fetches: 0
time=0.089..0.163 rows=100.00 loops=1)
Heap Fetches: 0
Index Searches: 11
v17
先頭以外のカラムの一致検索で、Index Full Scan (v17) より Index Skip Scan (v18) の方が効率的になりやすい
=# EXPLAIN (ANALYZE on, BUFFERS on) SELECT * FROM tbl WHERE col2 = 5;
v18

EXPLAIN出力内容の違い
time=0.079..3.770 rows=10000 loops=1)
Heap Fetches: 0
Index Only Scan using idx on tbl (cost=0.29..284.84 rows=9860 width=8) (actual time=0.153..3.757
rows=10000.00 loops=1)
Heap Fetches: 0
Index Searches: 1
v17
v18
• actual rowsを小数点2桁まで出力
(ループ回数と掛けたときに、より正確な件数を算出できるように)
• インデックス検索回数「Index Searches」を出力
• EXPLAIN ANALYZEでBUFFERSオプションがデフォルト有効に

GINインデックスの並列作成
v17ではB-treeとBRINのインデックスを並列作成できるが、v18からはGINインデックスも並列作成可能に！
• CREATE INDEXでもREINDEXでも並列作成可能
• 並列度は以下のとおり決定。最大値はmax_parallel_maintenance_workersで設定
➢ テーブルに設定されたparallel_workersの値から並列度を決定
➢ (parallel_workersが未設定の場合) PostgreSQLがコストモデルに基づいて並列度を決定
約430万件の日本語Wikipediaタイトルデータを使って、pg_bigmによる(GINインデックスベースの)全文検索インデックスの
作成時間を計測(*1)
並列度インデックス作成時間補足
1 66.5 秒
5 28.7 秒
パラレルワーカーが4つ起動され、バックエンドと合わせて
並列度5でインデックスを並列作成
(*1) https://qiita.com/fujii_masao/items/e37e3733273eab7f0621

アプリケーション開発の
利便性向上

仮想生成列
生成列のうち、v17では格納生成列を利用でき、v18からは仮想生成列も利用可能に！
生成列は、常に他のカラムから値が計算される特別なカラム。例えば、
-- 身長と体重からBMIを自動的に計算したい
=# CREATE TABLE players (
height numeric,
weight numeric,
bmi numeric GENERATED ALWAYS AS (weight / (height * height))
);
=# INSERT INTO players VALUES (1.67, 65), (2.06, 98);
=# SELECT * FROM players ;
height | weight | bmi
--------+--------+---------------------
1.67 | 65 | 23.3066800530675177
2.06 | 98 | 23.0935997737769818

仮想生成列
格納生成列
• GENERATED ALWAYS AS ( 計算式 ) STORED
• v12以降で利用可能
• レコードの挿入・更新時に値が計算され、値の実データは保存される
仮想生成列
• GENERATED ALWAYS AS ( 計算式 ) [ VIRTUAL ]
• v18以降で利用可能
• レコードの参照時に値が計算され、値の実データは保存されない
• 代表的な制約事項
➢ インデックスを作成できない
➢ ユニーク制約や外部キー制約を設定できない
➢ プランナ統計情報を収集できない (行数推定が誤りやすい)
➢ 論理レプリケーションできない
➢ ユーザ定義関数・演算子を計算式に指定できない (指定できるのはPostgreSQL組み込みの関数・演算子のみ)

RETURNING OLD / NEW
v18から、DMLのRETURNING句でOLD(更新後レコード)とNEW(更新後レコード)を指定可能に！
-- v17以前では、更新時のRETURNINGで参照できるのは更新後レコードのみ
=# UPDATE login SET last_login = now() WHERE id = 18 RETURNING *;
id | last_login
----+----------------------------
18 | 2025-07-10 22:51:42.458511
-- v18以降では、OLDを指定して更新前レコードも参照可能
=# UPDATE login SET last_login = now() WHERE id = 18 RETURNING OLD.*, NEW.*;
id | last_login | id | last_login
----+----------------------------+----+----------------------------
18 | 2023-06-23 20:33:40.363248 | 18 | 2025-07-10 22:51:42.458511
v17
v18

RETURNING OLD / NEW
v18から、DMLのRETURNING句でOLD(更新後レコード)とNEW(更新後レコード)を指定可能に！
DML 処理種別
RETURNINGで返却されるレコード
指定なし OLD NEW
INSERT
MERGE
挿入挿入レコード NULL 挿入レコード
INSERT ON CONFLICT
UPDATE
MERGE
更新更新後レコード更新前レコード更新後レコード
DELETE
MERGE
削除削除前レコード削除前レコード NULL
v17以前で利用可能
v18以降で利用可能

非互換・仕様変更

非互換・仕様変更
v18から、DBユーザのMD5パスワードが非推奨に(将来的に削除予定)
• MD5パスワードを設定すると、警告メッセージがログ出力される。この警告メッセージは、md5_password_warningsを無
効化することで抑制可能
=# SET password_encryption TO md5;
=# password
Enter new password for user "postgres":
Enter it again:
WARNING: setting an MD5-encrypted password
DETAIL: MD5 password support is deprecated and will be removed in a future release of PostgreSQL.
HINT: Refer to the PostgreSQL documentation for details about migrating to another password type.
他の非互換・仕様変更はリリースノート(*1)を参照。個人的には、影響の非常に大きいものはない印象
(*1) https://www.postgresql.org/docs/18/release-18.html#RELEASE-18-MIGRATION

リリースノートに記載されていない非互換・仕様変更
pg_trgmでのKEEPONLYALNUMの廃止
• マルチバイト文字を含む文字列をpg_trgmで効率的に全文検索するために、ソース中でKEEPONLYALNUMを無効化して
pg_trgmを再コンパイルするテクニックが従来あったが、v18でKEEPONLYALNUMが廃止され、このテクニックが利用できなく
なる(*1)
• このテクニックを使っている場合は、v18以降では、マルチバイト文字に対応した他の全文検索モジュール(pg_bigmなど)への
移行を検討する必要がある
(*1) https://qiita.com/fujii_masao/items/53123f8829cd09d49bf3
(*2) https://lets.postgresql.jp/documents/technical/text-processing/3
Let's POSTGRES 「テキスト検索の方法とインデックス」(*2)

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