13 言出法随：函数、触发器与存储过程

第 13 章言出法随：函数、触发器与存储过程

数据库端逻辑最危险的误解，是把“PostgreSQL 能做”当成“应该放进 PostgreSQL”。函数、触发器和过程都能执行复杂逻辑，但三者不是更高级的应用框架。它们首先是不同的数据库对象，各有调用方式、事务语义、规划承诺、权限边界和可观测性。

本章只追问一个工程问题：

一条规则由谁负责，才能在所有写入口下保持正确，同时仍然能够测试、发布、观测和回退？

答案不是“全部放应用”或“全部放数据库”。更可靠的分层是：

单列与单行合法域
  └─ NOT NULL / CHECK / 类型

表间引用与可声明关系
  └─ UNIQUE / FOREIGN KEY / EXCLUDE

旧行到新行的数据库状态跃迁
  └─ BEFORE ROW trigger（确实无法声明时）

事务最终点的跨表断言
  └─ deferred constraint trigger（知道并发边界时）

应用可调用的窄数据库命令
  └─ SECURITY INVOKER / SECURITY DEFINER function

需要分批提交的数据库维护动作
  └─ top-level CALL + procedure

跨系统工作流、重试策略与调度
  └─ 应用、outbox、worker 与平台

越靠上越声明式、越容易由 PostgreSQL 自动维护；越靠下越需要显式协议。触发器不是把跨系统工作流藏起来的捷径，过程也不是调度器。

本章完成后

你应当能够：

先用约束、普通 SQL 和事务表达规则，再判断是否真的需要例程；
区分 SQL function、PL/pgSQL function、trigger function 与 procedure；
设计标量、复合、集合返回和多态函数，并控制重载歧义；
把 VOLATILE、STABLE、IMMUTABLE 当成给优化器的承诺；
正确声明 STRICT、PARALLEL SAFE/RESTRICTED/UNSAFE、COST 与 ROWS；
使用稳定 SQLSTATE、DETAIL 与 HINT 定义机器可消费的错误合同；
理解 EXCEPTION 块为什么形成子事务，以及它不能替代正常控制流；
区分行级、语句级、BEFORE、AFTER 与 INSTEAD OF 触发器；
用 transition table 对批量变更做一次集合处理；
解释 deferred constraint trigger 检查的是事务最终状态，而不是任意并发历史；
识别递归、触发顺序、每行放大与隐藏 I/O；
准确说明 function 与 procedure 的调用和事务控制边界；
让批处理可重入、可续跑、可限批，而不把过程误当作 scheduler；
安全编写 SECURITY DEFINER：NOLOGIN owner、固定 search_path、全限定对象名、撤销 PUBLIC EXECUTE、输入收窄与最小授权；
从 pg_proc、pg_trigger、ACL、SQLSTATE 和函数统计中取得证据；
在 Pigsty L1 中交付声明、SQL 变更、测试证据、观察窗口和回退入口。

贯穿实验：订单状态护栏

本章不使用只展示语法的零散对象，而是维护一个完整的 shop_ch13 实验：

规则	实现	为什么
金额为正、状态属于有限集合	`CHECK`	单行、可声明、目录可见
`created → paid/canceled/expired` 等跃迁	`BEFORE ROW` trigger	必须比较 `OLD` 与 `NEW`
`paid` 时捕获金额等于订单金额	deferred constraint trigger	两张表在提交点同时成立
应用取消订单、捕获支付	`SECURITY DEFINER` function	应用没有底表 DML，只调用窄命令
多行更新写审计	`AFTER STATEMENT` + transition tables	三行更新只产生一条 statement audit
过期五张陈旧订单	`SECURITY INVOKER` procedure	顶层 `CALL` 按 `2/2/1` 三批提交
邮件、HTTP、消息消费、定时启动	不放触发器或过程	属于外部系统和平台

夹具刻意让不同机制叠在同一事务里：

pg36_app
  │ EXECUTE only
  ▼
capture_payment(...)
  ├─ lock order
  ├─ insert captured payment
  └─ update order: created -> paid
       ├─ BEFORE ROW validates edge + version
       ├─ AFTER STATEMENT writes row history + statement audit
       └─ deferred constraint triggers validate final payment total
            ▼
          COMMIT or SQLSTATE P3614

这条链路同时说明两个事实：

SECURITY DEFINER 不是绕开约束；提升后的命令仍然经过触发器和提交点验证；
触发器只能参与当前 PostgreSQL 事务，不能证明外部副作用已经完成。

实验入口由 ch13 实验合同统一说明：

正式实验在 PostgreSQL 18.4 直连路径运行，同时把适用范围限制为 PostgreSQL 14–18。它没有经过 PgBouncer，因此不能声称 pooler 路径已验证。

快速运行

沿用前章的受控管理 service：

export PGSERVICEFILE=/path/to/pg_service.conf
export PGSERVICE=pg36-admin

PG36_EVIDENCE_DIR="$PWD/evidence/ch13" \
  ./static/labs/ch13/task.sh all

all 会：

验证 ch04-v1 模型与 ch05 业务 checksum；
精确重建 shop_ch13；
采集 pg_proc、pg_trigger 和 ACL；
穷举七个状态的 49 个有序对，证明恰好六条合法边；
以 pg36_app 调用成功命令；
验证七个失败 case、六类 SQLSTATE；
证明异常子事务、transition table 与函数计数；
证明显式事务里的过程以 2D000 失败；
顶层调用过程取得 2/2/1，重跑取得 0；
拒绝错误 token、错误 target 和活跃 worker 下的 reset；
精确复位，再完整重建和复验第二遍。

成功摘要为：

status=ok
business=orders:13/payments:1/history:10/audit:6
boundary=check+before-row+deferred-constraint+security-definer
failure=42501/P3613/P3614/P3616/P3618/2D000
transaction=exception-subtransaction+commit-time-check+procedure-batches
observability=transition-table+function-stats+sqlstate
release=1.1-proposal
release_candidate_checksum=32377d82a7ce958aa50b0077ebe99c47d27672223c3c77fd9f91072d3745de9d

计时和生成的 identity 值不是 golden。验收比较状态分布、权限矩阵、 SQLSTATE、批次关系和 canonical proposal checksum。

失败合同

SQLSTATE	含义	谁产生	预期结果
`42501`	应用直接写底表	PostgreSQL ACL	没有任何业务变化
`P3613`	非法状态边	`BEFORE` trigger	行、历史和审计一起回滚
`P3614`	支付最终状态不一致	deferred trigger	到提交点拒绝整个事务
`P3616`	乐观版本不匹配	command function	调用方重新读取后决定是否重试
`P3618`	支付命令前置条件不成立	command function	不插支付、不改订单
`2D000`	显式事务块内试图结束事务	procedure runtime	该显式事务失败