开发PostgreSQL解码插件需基于逻辑解码API,使用C语言实现WAL日志的逻辑变更提取。1. 理解核心概念:逻辑复制槽用于跟踪解码位置,防止WAL被提前清理;输出插件将内部逻辑条目转换为可读格式(如文本或JSON);起始LSN确定解析起点。2. 搭建开发环境:安装postgresql-server-dev包,确保pg_config可用,并创建项目目录结构。3. 编写插件代码:主文件mydecoder.c需包含_PG_output_plugin_init函数,注册startup、shutdown、begin、change等回调函数,通过LogicalDecodingContext和ReorderBufferTXN处理事务与行变更,利用appendStringInfo构造输出。4. 实现关键逻辑:在change_cb中根据REORDER_BUFFER_CHANGE_INSERT/UPDATE/DELETE判断操作类型,结合RelationGetRelationName获取表名,生成相应SQL语句。5. 编写Makefile:定义MODULE_big、OBJS、EXTENSION等变量,引入PGXS规则,执行make && make install完成编译安装。6. 数据库配置与测试:设置wal_level=logical,创建逻辑复制槽SELECT pg_create_logical_replication_slot('my_slot', 'mydecoder'),调用pg_logical_slot_get_changes读取变更,验证输出是否符合预期。7. 调试与优化:参考test

开发 PostgreSQL 解码插件(Decoding Plugin)主要用于从 WAL(Write-Ahead Log)中提取逻辑变更数据,实现逻辑复制、CDC(Change Data Capture)等场景。这类插件通过实现 PostgreSQL 提供的逻辑解码接口,将 WAL 中的物理记录转换为可读的逻辑格式(如 JSON、自定义文本等)。以下是开发一个 PostgreSQL WAL 解析插件的实用指南。
理解逻辑解码基础
PostgreSQL 从 9.4 版本开始支持逻辑解码。它允许你创建一个“逻辑复制槽”并消费 WAL 中的逻辑更改。这些更改基于表的逻辑结构,而不是物理块修改。
关键概念:
- 逻辑复制槽(Logical Replication Slot):用于跟踪解码进度,防止 WAL 过早被清理。
- 输出插件(Output Plugin):负责将内部逻辑条目(ReorderBufferTXN、LogicalDecodingContext 等)格式化为用户可读的输出(如 JSON、CSV)。
- 起始点(Start LSN):指定从哪个日志序列号开始读取。
你需要使用 C 语言编写插件,并通过 PostgreSQL 的 SPI 和逻辑解码 API 实现功能。
搭建开发环境
确保你的系统安装了 PostgreSQL 源码和开发包:
- 安装 PostgreSQL 开发头文件(如 Ubuntu 上:sudo apt-get install postgresql-server-dev-15)
- 获取 PostgreSQL 源码(可选,便于查阅头文件)
- 配置 pg_config 可执行路径在 $PATH 中
创建项目目录,例如:mydecoder/,并在其中准备以下文件:
- mydecoder.c:主插件代码
- Makefile:编译规则
编写解码插件核心代码
插件必须实现两个入口函数:_PG_output_plugin_init 和你注册的启动函数(如 mydecoder_start)。
示例 mydecoder.c 骨架:
#include "postgres.h" #include "fmgr.h" #include "access/xact.h" #include "replication/output_plugin.h"PG_MODULE_MAGIC;
static void mydecoder_startup(LogicalDecodingContext ctx, OutputPluginOptions opt, bool is_init); static void mydecoder_shutdown(LogicalDecodingContext ctx); static void mydecoder_begin_txn(LogicalDecodingContext ctx, ReorderBufferTXN txn); static void mydecoder_change(LogicalDecodingContext ctx, ReorderBufferTXN txn, Relation rel, ReorderBufferChange change);
void _PG_output_plugin_init(OutputPluginCallbacks *cb) { cb->startup_cb = mydecoder_startup; cb->shutdown_cb = mydecoder_shutdown; cb->begin_cb = mydecoder_begin_txn; cb->change_cb = mydecoder_change; cb->filter_by_origin_cb = NULL; cb->filter_tuple_cb = NULL; }
static void mydecoder_startup(LogicalDecodingContext ctx, OutputPluginOptions opt, bool is_init) { opt->output_type = OUTPUT_PLUGIN_TEXT_OUTPUT; }
static void mydecoder_shutdown(LogicalDecodingContext *ctx) { }
static void mydecoder_begin_txn(LogicalDecodingContext ctx, ReorderBufferTXN txn) { OutputPluginPrepareWrite(ctx, true); appendStringInfoString(ctx->out, "BEGIN "); appendStringInfo(ctx->out, "%llu", txn->xmin); OutputPluginWrite(ctx, true); }
static void mydecoder_change(LogicalDecodingContext ctx, ReorderBufferTXN txn, Relation rel, ReorderBufferChange *change) { OutputPluginPrepareWrite(ctx, true);
switch (change->action) { case REORDER_BUFFER_CHANGE_INSERT: appendStringInfoString(ctx->out, "INSERT INTO "); appendStringInfoString(ctx->out, RelationGetRelationName(rel)); // 可解析 newtuple 字段 break; case REORDER_BUFFER_CHANGE_UPDATE: appendStringInfoString(ctx->out, "UPDATE "); appendStringInfoString(ctx->out, RelationGetRelationName(rel)); break; case REORDER_BUFFER_CHANGE_DELETE: appendStringInfoString(ctx->out, "DELETE FROM "); appendStringInfoString(ctx->out, RelationGetRelationName(rel)); break; default: break; } OutputPluginWrite(ctx, true);}
说明:
- startup_cb:初始化插件,设置输出格式。
- change_cb:处理每一行级变更,可通过 rel 获取表名,change->data 访问新旧元组。
- 使用 appendStringInfo 构造输出内容。
- 每次写入前调用 OutputPluginPrepareWrite,完成后调用 OutputPluginWrite。
编写 Makefile 并编译
在项目根目录创建 Makefile:
MODULE_big = mydecoder OBJS = mydecoder.o EXTENSION = mydecoder DATA = mydecoder--1.0.sqlPG_CONFIG = pg_config PGXS := $(shell $(PG_CONFIG) --pgxs) include $(PGXS)
运行 make && make install 将插件编译并安装到 PostgreSQL 扩展目录。
在数据库中使用插件
加载插件并创建逻辑复制槽:
-- 启用逻辑复制(postgresql.conf) wal_level = logical max_replication_slots = 4-- 重启后执行 SELECT pg_create_logical_replication_slot('my_slot', 'mydecoder');
-- 查看变更 SELECT * FROM pg_logical_slot_get_changes('my_slot', NULL, NULL);
如果一切正常,你会看到类似:
BEGIN 123456 INSERT INTO users ...
注意:插件名称(mydecoder)需与共享库文件名一致(mydecoder.so)。
基本上就这些。开发过程中常见问题包括内存管理错误、LSN 处理不当、未正确初始化上下文等。建议参考 PostgreSQL 官方 contrib/test_decoding 插件源码作为范例。调试时可结合 elog(LOG, ...) 输出日志。不复杂但容易忽略细节。










