PostgreSQL数据库设计

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📖 技能介绍


name: postgresql-design description: 帮助Agent为项目进行PostgreSQL Schema设计、索引设计、查询设计,并提供场景化使用指南。当用户需要设计数据库表结构、优化查询性能、规划分区/复制方案时触发。 version: 1.0.0 metadata: clawdbot: emoji: "🐘" requires: anyBins: ["psql"] os: ["linux", "darwin"]


PostgreSQL 设计与使用助手

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触发条件

当用户出现以下意图时激活本 Skill: - 设计 PostgreSQL 表结构 / Schema - PostgreSQL 索引优化 / 查询优化 - 分区方案 / 分表策略 - 逻辑复制 / 主从架构 - JSONB 半结构化数据设计 - "如何设计 xxx 的数据库"

设计流程(Agent 执行路径)

0. 版本检查 → 加载 references/version-major.md 对比用户版本,识别废弃项和重大变更。同时加载所有 version-X.Y.md(X.Y ≤ 用户目标版本),后续设计过程中 Agent 从已加载的上下文中自主匹配深度特性
1. 需求分析 → 理解业务实体和关系
2. 概念设计 → ER模型,识别实体/关系/属性
3. 规范约束 → 加载 references/design-spec.md,确保命名/字段/索引符合规范
4. 逻辑设计 → 表结构DDL,含索引(B-tree/GIN/GiST/BRIN)、约束、注释
5. 物理设计 → 表空间/分区/填充因子/VACUUM策略
6. 使用指引 → 加载 references/usage-guide.md,给出场景化操作
7. 优化建议 → 加载 references/best-practices.md,给出性能建议
8. 模板参考 → 加载 references/patterns.md,匹配业务模板

快速参考

必备三字段

每张表必须包含:id (BIGINT GENERATED ALWAYS AS IDENTITY) / created_at (TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT now()) / updated_at (TIMESTAMPTZ NOT NULL DEFAULT now())

命名铁律

对象 规范 示例
表名 小写+下划线,复数 ordersusers
字段名 小写+下划线 user_name
主键 <表名>_id order_id
唯一约束 uq_<表>_<字段> uq_users_email
普通索引 idx_<表>_<字段> idx_orders_created_at
外键 fk_<表>_<引用表> fk_orders_users
检查约束 ck_<表>_<规则> ck_orders_total_positive
布尔字段 is_xxx / has_xxx is_activehas_subscription
时间字段 _at 后缀 created_atdeleted_at
JSON字段 后缀 _jsonbattrs/metadata metadata

数据类型速查

场景 推荐 禁止
主键/ID BIGINT GENERATED ALWAYS AS IDENTITY SERIAL(不推荐,推荐 IDENTITY)
金额 NUMERIC(18,2) FLOAT / DOUBLE / MONEY
字符串 TEXT + CHECK (LENGTH(col) <= n) VARCHAR(n) 无长度约束(TEXT 和 VARCHAR 在 PG 中等价)
长文本 TEXT 超长 VARCHAR
布尔 BOOLEAN NOT NULL 三态布尔除非有意
时间 TIMESTAMPTZ 无时区 TIMESTAMP(除非语义上确为本地时间)
JSON JSONB + GIN 索引 JSON(除非需保序)
有穷枚举 CREATE TYPE ... AS ENUM 业务枚举(应查表)
UUID UUID DEFAULT gen_random_uuid() UUID 做聚簇主键

PostgreSQL 特有须知

  • 外键列不自动建索引 — 必须手动 CREATE INDEX,否则 DELETE/UPDATE 父表会锁子表全表
  • 没有聚簇主键 — 行以插入顺序存储(堆表),CLUSTER 是一次性操作
  • MVCC 产生死元组 — UPDATE/DELETE 留下死行,需设计 VACUUM 策略
  • 不自建截断 — 插入 999NUMERIC(2,0) 抛出错误,不会静默截断
  • 自增 ID 有间隙 — 回滚/崩溃导致序列间隙是正常行为,不要尝试消除
  • UNIQUE 允许多 NULL — 除非使用 NULLS NOT DISTINCT(PG15+)

索引类型速查

类型 使用场景 示例
B-tree(默认) 等值/范围查询、ORDER BY,覆盖 90%+ idx_orders_status
Composite B-tree 多列过滤,区分度高的列在前 idx_orders_user_status(user_id, status)
Covering(INCLUDE) 索引覆盖扫描,不回表 idx_users_id_name(id) INCLUDE (name)
Partial 只索引热点子集 WHERE status = 'active'
Expression 索引计算结果 LOWER(email)
GIN JSONB 查询、数组、全文搜索 USING GIN (metadata)
GiST 范围类型、几何、排他约束 USING GIST (booking_period)
BRIN 超大表、自然有序字段(时序) USING BRIN (created_at)

渐进式加载

详细内容按需加载 references/:

主题 文件 何时加载
Schema 设计规范(命名/字段/索引/分区) references/design-spec.md Step 3 规范约束
场景化操作指南(建表/DDL/优化/迁移/分区) references/usage-guide.md Step 6 使用指引
最佳实践(索引/事务/分区/主从/运维) references/best-practices.md Step 7 优化建议
业务 Schema 模板(6类业务完整DDL) references/patterns.md Step 8 模板参考
重大版本特性(废弃/依赖变更/新模块) references/version-major.md Step 0 版本检查(模块激活时即加载)
深度版本特性 — 17.x(JSON_TABLE/增量备份/MERGE增强) references/version-17.md Step 0 版本检查时自动加载(版本 ≤ 用户目标版本时)
深度版本特性 — 16.x / 15.x(逻辑复制/行过滤/并行应用) references/version-16.md Step 0 版本检查时自动加载(版本 ≤ 用户目标版本时)
深度版本特性 — 14.x(JSONB下标/多范围/LZ4/管道模式) references/version-14.md Step 0 版本检查时自动加载(版本 ≤ 用户目标版本时)

版本参考文档启用规则

  1. 模块激活时 — 始终加载 references/version-major.md,Agent 需主动对比用户使用的 PostgreSQL 版本,若存在废弃项或重大变更,立即提示用户
  2. 深度特性 Step 0 自动加载 — 版本检查时加载所有 version-X.Y.md(X.Y ≤ 用户目标版本)。设计过程中 Agent 从已加载的上下文中自主检索匹配相关特性,用户无需指定版本号
  3. 深度特性按大版本拆分,小版本持续追加 — 如 version-17.md 包含该大版本下所有小版本的设计级特性。更新时在文件中新增 ## X.Y.Z 版本节即可,不单开文件

硬规则

  1. 设计规范内容来自权威资料(PostgreSQL官方文档/社区最佳实践),不编造
  2. 所有外键列必须有索引 — PostgreSQL 不会自动创建
  3. 所有表必须有主键,使用 BIGINT GENERATED ALWAYS AS IDENTITY
  4. 优先使用软删除(deleted_at),物理删除需评估 GDPR/合规要求
  5. 小数禁止用 FLOAT/DOUBLE,必须 NUMERIC
  6. 时间必须用 TIMESTAMPTZ,不使用无时区的 TIMESTAMP
  7. 表必须有 created_atupdated_at
  8. JSON 数据必须使用 JSONB(非 JSON),高频查询字段上 GIN 索引
  9. 单表超过 2000 万行或 10GB 时考虑分区(经验阈值,具体依查询模式调整)
  10. 不推荐 SERIAL,使用 GENERATED ALWAYS AS IDENTITY

🤖 AI 评测

这个 Skill 在数据库设计指导方面质量良好,提供了清晰的命名规范、数据类型选择建议和索引策略。它包含的业务模板可以直接参考使用,版本兼容性考虑也比较周全。主要不足是文档之间有重复内容,阅读时容易感到冗余。另外缺少常见问题的解答,实际使用时可能需要自行摸索。总体而言,这是一个实用的设计参考工具,但在信息整合和实用性方面还有优化空间。

📊 多维度评分

适应性4.7
规范性4.5
有效性4.8
可靠性4.3
可信度5

📁 包含文件 (9 个)

📄 SKILL.md 7 KB
📄 references/best-practices.md 4.6 KB
📄 references/design-spec.md 5.3 KB
📄 references/patterns.md 6.2 KB
📄 references/usage-guide.md 4.7 KB
📄 references/version-14.md 4.1 KB
📄 references/version-16.md 3.8 KB
📄 references/version-17.md 3.7 KB
📄 references/version-major.md 3.1 KB