面试题：PostgreSQL逻辑复制数据迁移中的冲突处理

Question

在使用PostgreSQL逻辑复制进行数据迁移时，可能会遇到数据冲突的情况。请说明可能出现哪些类型的数据冲突，以及如何在逻辑复制过程中检测和解决这些冲突。

Answer 1

可能出现的数据冲突类型

1. 主键冲突：目标表中已存在具有相同主键值的记录，而新插入的数据主键与之重复。
2. 唯一约束冲突：当插入的数据违反了目标表上定义的唯一约束条件，例如唯一索引。
3. 外键冲突：如果在逻辑复制过程中，插入的数据引用了目标表中不存在的外键值，就会发生外键冲突。

检测数据冲突

1. 基于数据库自身机制：PostgreSQL 数据库在执行插入、更新操作时会自动检测主键、唯一约束和外键冲突。如果发生冲突，数据库会抛出相应的错误信息。例如，在逻辑复制过程中，当应用来自发布端的 WAL 日志记录到订阅端进行数据修改时，数据库会进行约束检查。
2. 应用层监控：在逻辑复制的应用程序中，可以通过捕获数据库抛出的异常来检测数据冲突。例如，在使用编程语言如 Python 的 psycopg2 库连接 PostgreSQL 进行逻辑复制相关操作时，可以使用 try - except 块捕获 IntegrityError 异常，该异常通常表示数据违反了数据库的完整性约束，即发生了数据冲突。

解决数据冲突

1. 主键和唯一约束冲突
   • 忽略冲突：可以使用 INSERT ... ON CONFLICT DO NOTHING 语法（PostgreSQL 9.5 及以上版本支持）。当发生冲突时，新数据不会插入，原数据保持不变。例如：

INSERT INTO target_table (col1, col2, primary_key_col)
VALUES ('value1', 'value2', 'conflicting_key')
ON CONFLICT (primary_key_col)
DO NOTHING;

- **更新数据**：使用 `INSERT ... ON CONFLICT DO UPDATE` 语法，在发生冲突时更新现有记录的某些列。例如：

INSERT INTO target_table (col1, col2, primary_key_col)
VALUES ('value1', 'value2', 'conflicting_key')
ON CONFLICT (primary_key_col)
DO UPDATE SET col1 = EXCLUDED.col1, col2 = EXCLUDED.col2;

2. 外键冲突
   • 先插入主数据：确保在插入引用数据（外键关联的数据）之前，先插入被引用的数据（主键所在的数据）。可以通过调整逻辑复制的顺序，或者在应用程序逻辑中控制数据插入顺序来解决。
   • 级联操作：在创建外键约束时，可以设置 ON DELETE CASCADE 或 ON UPDATE CASCADE 等级联操作。这样，当主表数据发生变化时，相关的从表数据也会相应地进行删除或更新，避免外键冲突。例如：

CREATE TABLE parent_table (
    id SERIAL PRIMARY KEY
);

CREATE TABLE child_table (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    parent_id INT,
    FOREIGN KEY (parent_id) REFERENCES parent_table(id) ON DELETE CASCADE
);