GaussDB 数据库参考手册

1. 产品概述

GaussDB 是华为云推出的一款高性能、高可用、可扩展的云数据库产品，支持分布式和集中式两种部署模式。它适用于多种应用场景，包括企业级应用、数据分析和物联网等。

更多版本信息请参考：GaussDB 文档中心

高斯数据库支持的版本:

SELECT VERSION();
gaussdb (GaussDB Kernel 505.2.0 build 5a40f15c) compiled at 2024-09-20 00:15:19 commit 9967 last mr 19883 release

引擎版本: v2.8.1-RELEASE

引擎支持的高斯数据库默认是使用的 MySQL 兼容模式,所以应用程序的SQL语法和MySQL基本兼容.

IIDP目前支持高斯数据库的MySQL数据库兼容MySQL模式

<dependency>
 <groupId>com.sie.meta</groupId>
 <artifactId>sie-snest-engine</artifactId>
 <version>v2.8.1-RELEASE</version>
</dependency>

SqlProvider实现: com.sie.snest.engine.db.relationdb.provider.GaussDBProvider

返回数据库类型DBType: GaussDB

 com.sie.snest.engine.db.relationdb.provider.GaussDBProvider
/**
 * return GaussDB
 */
@Override
public String getDBType() {
	return DBType.GaussDB.getName();
}

2. 部署方案

• 分布式版部署方案

• 集中式版部署方案

3. GaussDB 数据库兼容性说明

GaussDB 支持多种兼容性模式，具体如下：

• 集中式部署：
  • A：兼容 Oracle。
  • B：兼容 MySQL。
  • PG：兼容 PostgreSQL。
• 分布式部署：
  • ORA：兼容 Oracle。
  • MYSQL：兼容 MySQL。
  • PG：兼容 PostgreSQL。

执行以下 SQL 命令，可以查看所有数据库的兼容性模式：

SELECT datname, datcompatibility FROM pg_database;

datname    |datcompatibility|
-----------+----------------+
templatea  |ORA             |
snest_test3|MySQL           |
test       |MYSQL           |
template1  |MYSQL           |
template0  |MYSQL           |
templatem  |M               |
postgres   |MYSQL           |
tpcc       |MYSQL           |

1. MySQL 兼容模式

IIDP只支持高斯数据库的MySQL数据库兼容MySQL模式

GaussDB 提供了对 MySQL 5.7 的兼容模式，通过设置特定的参数，可以实现与 MySQL 5.7 数据库的高度兼容。以下是具体的兼容性说明：

由于GaussDB数据库与MySQL数据库底层框架实现存在差异，GaussDB数据库与MySQL数据库仍存在部分差异。

分布式版MySQL兼容性说明

• 概述
• MySQL数据库兼容MySQL模式
• MySQL数据库兼容性M-Compatibility模式

参考文档: https://doc.hcs.huawei.com/db/zh-cn/gaussdbqlh/24.7.30.10/compatibility-description/gaussdb-20-0002.html

1.1 参数设置

为了启用 MySQL 兼容模式，需要在 GaussDB 数据库中设置以下参数：

• sql_compatibility：设置为 'MYSQL'，以启用 MySQL 兼容模式。

• b_format_version：设置为 '5.7'，以指定 MySQL 的版本兼容性。

• b_format_dev_version：设置为 's1'，以指定开发版本的兼容性。

  SHOW enable_gtm_free;
  SHOW gtm_option;
  show b_format_version;
  show b_format_dev_version;

1.2 数据类型兼容性

• GaussDB 支持 MySQL 5.7 中定义的大多数数据类型，包括但不限于：
  • 数值类型：TINYINT、SMALLINT、MEDIUMINT、INT、BIGINT、DECIMAL、FLOAT、DOUBLE 等。
  • 字符串类型：CHAR、VARCHAR、TEXT、BLOB 等。
  • 日期和时间类型：DATE、TIME、DATETIME、TIMESTAMP 等。
• 在某些情况下，GaussDB 可能对某些数据类型的行为或限制进行了优化或调整，以适应其自身的架构和性能要求。

1.3 SQL 功能兼容性

• SQL 语法：GaussDB 支持 MySQL 5.7 的大多数 SQL 语法，包括：
  • 数据定义语言（DDL）：如 CREATE TABLE、ALTER TABLE、DROP TABLE 等。
  • 数据操纵语言（DML）：如 INSERT、UPDATE、DELETE、SELECT 等。
  • 数据控制语言（DCL）：如 GRANT、REVOKE 等。
• 存储过程和函数：支持 MySQL 5.7 的存储过程和函数语法，用户可以创建和使用存储过程来实现复杂的业务逻辑。
• 视图和索引：支持视图和索引的创建和使用，用户可以通过视图简化复杂的查询操作，并利用索引提高查询性能。
• 事务支持：支持事务操作，确保数据的一致性和完整性。

1.4 数据库对象兼容性

• 表和表空间：支持 MySQL 5.7 中的表和表空间概念，用户可以创建、修改和删除表，以及管理表空间。
• 用户和权限管理：支持 MySQL 5.7 的用户和权限管理机制，用户可以创建和管理用户账户，并授予或撤销用户权限。
• 字符集和校对规则：支持 MySQL 5.7 的字符集和校对规则，用户可以根据需要选择合适的字符集和校对规则。

1.5 特殊兼容性说明

• 语法差异：尽管 GaussDB 努力实现与 MySQL 5.7 的高度兼容，但在某些复杂的 SQL 语法或特定功能上可能存在差异。例如，某些特定的 MySQL 函数或存储过程可能在 GaussDB 中表现略有不同。
• 性能优化：GaussDB 在某些场景下可能需要额外的性能优化配置，以充分发挥其性能优势。
• 功能限制：某些 MySQL 特性可能在 GaussDB 中不完全支持，或者需要通过其他方式实现。

2. 其他兼容模式

GaussDB 还支持其他数据库的兼容模式，例如 Oracle、PostgreSQL 和 Teradata 等。以下是简要说明：

2.1 Oracle 兼容模式

• 参数设置：使用参数 c='A' 或 dbcompatibility='ORA' 创建兼容 Oracle 的数据库。
• 功能支持：支持 Oracle 的数据类型、SQL 语法、系统函数、日期时间类型等。

2.2 PostgreSQL 兼容模式

• 参数设置：使用参数 dbcompatibility='PG' 创建兼容 PostgreSQL 的数据库。
• 功能支持：支持 PostgreSQL 的数据类型、SQL 语法和对象定义。

更多详细信息和完整兼容性说明，请参考 GaussDB 官方文档：

• GaussDB 文档中心 - MySQL 兼容性概述

4. 高斯数据库不兼容项

1. 不支持唯一索引,不支持复合唯一索引

在华为GaussDB中，当出现“Cannot create index whose evaluation cannot be enforced to remote nodes”错误时，通常是因为在分布式数据库系统中创建索引时，没有包含分布列（即决定数据如何在各个节点间分布的列）。 之前的MySQL唯一索引就失效了.

主键约束的本质就是一个非空约束加一个唯一约束，重点关注这个唯一约束（通过一个唯一索引实现）。

对于hash分布表，分布列决定了这条数据将在CN(CoordinateNode协调节点)被hash分布到哪个DN（DataNode数据节点）上，所以唯一约束本质上是确保分布到这个DN的数据的唯一性。如果允许唯一约束不包含分布列，那么就会出现在不同DN上查询到相同唯一键的情况，这肯定不是期望内的。

对于复制表（replicated table）, 由于每个数据在每个DN上都被存有一份，所以不存在这个问题。

所以出现这个报错的时候要么使主键的定义包含分布列，要么改用复制表,要么使用复合唯一索引,要么使用全局二级索引。

不支持原因:

1. 使用唯一索引时: 唯一列必须包含分布式列,导致复合唯一索引失效了,因为必须带ID字段加唯一字段,就违背了复合唯一索引的定义.

2. 使用全局二级索引:遇到下面3个错误:

   ERROR: INSERT/UPDATE/DELETE/MERGE contains multiple remote queries under GTM-free mode
   
   解决方式:开启GTM-free 模式

   解决完第一个错误后,然后又遇到下面的错误:

   INSERT ... SELECT ... WHERE NOT EXISTS 不支持, INSERT  INTO IGNORE不支持, 改为INSERT  INTO " + sql +" ON DUPLICATE KEY UPDATE NOTHING
   解决方式:使用流算子或 Hint
   SET enable_stream_operator=on;
   或者在 SQL 语句中添加 `/*+ multinode */` Hint：

   修复完上面的2个错误后,又遇到往数据库插入或更新数据时报错，提示分布键不能被更新，错误信息如下所示：

   ERROR: Distributed key column can't be updated in current version

这个错误的意思是,如果列是分布式列,就不能更新该字段,这种就会导致应用程序更新失败.咨询了华为的同事.没有参数可以跳过.

1. 因为引擎插入和更新的时候会做唯一校验,如果不支持唯一校验,不影响业务的插入和更新时的唯一校验.

2. SELECT AS 别名问题,如果别名不带标识符``或者"",PostgreSQL/GaussDB会将别名转成小写

请注意，在 PostgreSQL/GaussDB 中，关键词和不被引号修饰的标识符是大小写不敏感的。因此,如果字段不带修饰符双引号,会转换成小写.

如果自定义SQL列别名不带修饰符,这样就会导致代码获取displayName值为NULL, get("displayName")=NULL.就会导致数据库迁移的时候,不兼容.

正确的SQL写法,列别名如果是驼峰或者包含大小写的,一定要用 ``或者 ""引起来.

select display_name as displayName from meta_app;

--MySQL
displayName   |
-----------------+
基础模块      |


--PostgreSQL/GaussDB
displayname   |
-----------------+
基础模块  


正确的SQL写法,列别名如果是驼峰或者包含大小写的
MYSQL: select display_name as `displayName` from meta_app;
GAUSSDB select display_name as `displayName` from meta_app;
PostgreSQL: select display_name as "displayName" from meta_app;

项目自定义SQL错误的示范:
SELECT param_name paramName, param_value paramValue FROM base_process_spec bps;

标准的SQL语法:
SELECT param_name "paramName", param_value `paramValue` FROM base_process_spec bps
SELECT param_name "paramName", param_value "paramValue" FROM base_process_spec bps

3. ERROR: INSERT/UPDATE/DELETE/MERGE contains multiple remote queries under GTM-free mode

-数据源:main,执行SQL失败:INSERT INTO ui_file_seed (`bucket`, `path`, `file_archive_path`, `name`, `attachment_id` , `download_path`, `id`, `create_user`, `create_date`, `app_id` , `url`, `md5`) SELECT 'apps' , '/file/document/doc/定制权限-导入模板.xlsx' , 'BOOT-INF/classes/com/sie/app/tenant/file/document/doc/定制权限-导入模板.xlsx', '下载定制权限导入模板', '04pebasn0auvo' , '/apps/2025-03-20/619344493502774957.xlsx' , 'sie-snest-tenant.master.custom_permission_import_template', 'rbac_user_superuser' , '2025-03-20 17:40:54.917', '04peack6huebq' , '/fileSystem/apps/2025-03-20/619344493502774957.xlsx' , '38ea78b3e59ef8cfbfa77ada296a71a0' FROM dual WHERE NOT EXISTS ( SELECT 1 FROM ui_file_seed WHERE id = 'sie-snest-tenant.master.custom_permission_import_template' ),异常信息:[2.0.0.1:55959/192.168.96.11:8000] ERROR: INSERT/UPDATE/DELETE/MERGE contains multiple remote queries under GTM-free mode
  建议：modify your SQL to generate light-proxy or fast-query-shipping plan

问题分析

• GTM-free 模式：在这种模式下，GaussDB 对分布式事务的管理方式有所限制，尤其是对涉及多个远程节点（如跨节点的子查询）的复杂查询支持较弱。
• 错误原因：你的 SQL 语句中使用了 INSERT ... SELECT ... WHERE NOT EXISTS，这种结构会被解析为多个远程查询，导致 GTM-free 模式下无法执行。
• 参考: https://support.huaweicloud.com/distributed-devg-v2-gaussdb/gaussdb-12-1095.html

解决方案

根据错误信息中的建议，你需要修改 SQL，使其生成 light-proxy 或 fast-query-shipping 计划。

4. INSERT … SELECT … WHERE NOT EXISTS 不支持, INSERT INTO IGNORE不支持, 改为INSERT INTO " + sql +" ON DUPLICATE KEY UPDATE NOTHING

5. 不支持修改分布式列的字段,比如修改主键的长度.

6. 事物回滚机制和MySQL不同,事物机制和PostgreSQL一致.

4. 用户指南

数据库管理员应具备以下能力：拥有极强的数据库技术理解能力；能够安装数据库、执行相关操作并排除故障；能够进行云数据库GaussDB管理平台（TPOPS）的日常维护。

工程师应具备以下能力：了解数据库技术常识；能够执行数据库相关的操作并排除故障。

请参考:https://doc.hcs.huawei.com/db/zh-cn/gaussdbqlh/24.7.30.10/usermanual/qlh_02_0001.html

5. 数据库基本概念

数据库（Database）

数据库是存储在一起的相关数据的集合，这些数据可以被访问，管理以及更新。

数据库用于管理各类数据对象，与其他数据库隔离。创建数据对象时可以指定对应的表空间，如果不指定相应的表空间，相关的对象会默认保存在PG_DEFAULT空间中。数据库管理的对象可分布在多个表空间上。

数据块（Block）

数据块是数据库管理的基本单位，默认大小为8KB。

行（Row）

一行（元组，或记录）是一组相关的数据，例如一条用户订阅的数据。

列（Cloumn）

每一列被当作是一个字段。每个字段中的值代表一种类型的数据。例如，一个表可能有3个字段，姓名、城市和国家。这个表就会有3列，一列代表姓名，一列代表城市，一列代表国家。表中的每一行包含3个字段的内容，姓名字段包含姓名，城市字段包含城市，国家字段包含国家。

表（Table）

表是由行与列组合成的，是数据库中用来存储数据的对象，是整个数据库系统的基础。

每张表只能属于一个数据库，也只能对应到一个表空间。每张表对应的数据文件必须在同一个表空间中。

数据文件（Datafile Segment）

通常每张表只对应一个数据文件。如果某张表的数据大于1GB，则会分为多个数据文件存储。

表空间（Tablespace）

在Gauss中，表空间是一个目录，在物理数据和逻辑数据间提供了抽象的一层，为所有的数据库对象分配存储空间，里面存储的是它所包含的数据库的各种物理文件。由于表空间是一个目录，仅是起到了物理隔离的作用，其管理功能依赖于文件系统。

表空间可以存在多个，创建好之后，创建数据库对象时可以指定该对象所属的表空间。

模式（Schema）

数据库对象集，包括逻辑结构，例如表、视图、序、存储过程、同义名、索引及数据库链接。

事务（Transaction）

数据库管理系统执行过程中的一个逻辑单位，由一个有限的数据库操作序列构成。在关系数据库中，一个事务可以是一条SQL语句，一组SQL语句或整个程序。

同时，事务也是恢复和并发控制的基本单位，必须具备ACID特性，即：

• 原子性（Atomicity）：一个事务是一个不可分割的工作单位，事务中包括的操作要么都做，要么都不做。
• 一致性（Consistency）：事务必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。一致性与原子性是密切相关的。
• 隔离性（Isolation）：一个事务的执行不能被其他事务干扰。即一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。
• 持久性（Durability）：持久性也称永久性（Permanence），指一个事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的。接下来的其他操作或故障不应该对其有任何影响。

请参考: https://doc.hcs.huawei.com/db/zh-cn/gaussdbqlh/24.7.30.10/devg-dist/gaussdb-12-0002.html

6. 分布式开发指南

请参考文档:https://doc.hcs.huawei.com/db/zh-cn/gaussdbqlh/25.1.30/devg-dist/gaussdb-12-0078.html

6.1 数据库系统概述

• 数据库逻辑结构图
• 数据查询请求处理过程
• 管理事务

6.2 数据库安全

• 用户及权限
• 数据库审计

6.3 操作数据库

本节描述使用数据库的基本操作。通过此节您可以完成创建数据库用户、创建数据库、创建表及向表中插入数据和查询表中数据等操作。

• 创建数据库用户
• 管理数据库
• 管理表空间
• 管理表
• 查看系统表
• 其他操作

6.5 数据库设计规范

• 基本规范
• 部署规范
• 数据库对象命名规范
• Database和Schema设计规范
• 权限设计规范
• 字符集设计规范
• 表设计规范
• 字段设计规范
• 索引设计规范
• 函数/存储过程设计规范
• 约束设计
• 视图和关联表设计

6.6 应用程序开发教程

• GaussDB应用程序开发教程概述
• 开发规范
• 基于JDBC开发

本地JDBC配置:

1. dbcp.properties 示例:

########DBCP##########
initialSize=5
maxActive=2000
minIdle=5
filters=stat
maxWait=6000
timeBetweenEvictionRunsMillis=60000
minEvictableIdleTimeMillis=1800000
testOnBorrow=false
testOnReturn=false
testWhileIdle=true
poolPreparedStatements: true
maxOpenPreparedStatements: 20
connectionProperties:druid.stat.sql.MaxSize=100;
keepAlive=true


########gaussdb########
driverClassName=com.huawei.gaussdb.jdbc.Driver
url=jdbc:gaussdb://127.0.0.1:8000,127.0.0.1:8000,127.0.0.1:8000/tpcc?currentSchema=snest_jichen&autoBalance=true&refreshCNIpListTime=3&prepareThreshold=1&batchMode=on&fetchsize=10&loggerLevel=OFF
username=******
password=******
validationQuery=SELECT 1
gaussdbDeployment=Distributed

2. spring配置文件添加参数适配高斯自定义SQL列字段别名转换

正常不需要添加这个配置,除非项目特殊需要.

application-dev.properties添加:

orm.sql.wrap_camelcase_alias=true

6.7 SQL调优指南

SQL调优的唯一目的是“资源利用最大化”，即CPU、内存、磁盘I/O、网络IO四种资源利用最大化。所有调优手段都是围绕资源使用开展的。所谓资源利用最大化是指SQL语句尽量高效，节省资源开销，以最小的代价实现最大的效益。比如做典型点查询的时候，可以用seqscan+filter（即读取每一条元组和点查询条件进行匹配）实现，也可以通过indexscan实现，显然indexscan可以以更小的代价实现相同的效果。

• Query执行流程
• SQL执行计划介绍
• 调优流程
• 更新统计信息
• 审视和修改表定义
• 典型SQL调优点
• 经验总结：SQL语句改写规则
• SQL调优关键参数调整
• 使用Plan Hint进行调优
• 检查隐式转换的性能问题
• 使用向量化执行引擎进行调优
• 使用SQL PATCH进行调优
• 实际调优案例

6.8 SQL参考

• GaussDB SQL
• 关键字
• 数据类型
• 字符集与字符序
• 常量与宏
• 函数和操作符
• 表达式
• 伪列
• 类型转换
• 系统操作
• 事务控制
• 全文检索
• SQL语法
• 附录

6.9 最佳实践

• SQL查询最佳实践
• 权限配置最佳实践
• 数据倾斜查询最佳实践
• 存储过程最佳实践

6.10 工具指南

用DBeaver客户端连接高斯数据库

分布式工具指南

1. 工具介绍：GaussDB 提供了多种工具支持分布式开发，如 GaussDB 数据库管理工具、备份工具等。
2. 使用方法：参考 GaussDB 分布式工具指南 获取工具的使用方法和示例。

集中式工具指南

1. 工具介绍：GaussDB 提供了多种工具支持集中式开发，如 GaussDB 数据库管理工具、性能监控工具等。
2. 使用方法：参考 GaussDB 集中式工具指南 获取工具的使用方法和示例。

7. 特性描述

7.1 分布式特性描述

• 弹性扩展：支持水平扩展，可根据业务需求动态调整实例数量。
• 高可用性：支持多副本存储和自动故障切换，确保数据的高可用性。
• 高性能：采用分布式架构，提供高性能处理能力。

7.2 集中式特性描述

• 性能优化：针对集中式场景进行优化，提供高性能处理能力。
• 数据安全：支持数据加密、访问控制等安全功能。
• 易用性：提供简单的管理界面和操作方式。

8. 常见问题

8.1 性能问题

• Q：如何优化 GaussDB 的性能？
  • A：可以通过调整数据库参数、优化 SQL 查询、增加实例规格等方式提升性能。具体优化方法请参考 性能优化指南。

8.2 安全问题

• Q：如何确保 GaussDB 的数据安全？

  • A：可以通过设置访问控制、数据加密、备份与恢复等方式确保数据安全。具体安全措施请参考 安全指南。

9. 资源链接

• 官方文档中心

• 分布式版MySQL兼容性说明

• SQL参考

• M-Compatibility数据库系统概述