PostgreSQL错误回溯跟踪功能增强

前言

当数据库抛出错误时，某些场景下我们若要深入分析问题，就需要借助报错时的backtrace。
目前在PG中可以将我们想要跟踪的内核函数配置到backtrace_functions参数，来记录调用该函数发生错误时的backtrace，这是一个Developer Options参数。

不过我个人觉得不是特别方便。
因为第一我们无法提前预估我们将来会在哪个内核函数发生错误，当发生错误时，可能得多次复现先确认报错的内核函数，并将其配置到backtrace_functions 再次复现报错才可记录backtrace；
第二，我想分析很多个内核函数报错时，就需要配置很多个内核函数到backtrace_functions，确实不太方便。

所以，为什么不做一个简单的开关呢，只要报错就记录backtrace。

backtrace_functions原理

backtrace_functions在ConfigureNamesString数组中，入参类型为string，有对应的check函数进行处理，生效级别为PGC_SUSET即superuser set生效。

	{
                {"backtrace_functions", PGC_SUSET, DEVELOPER_OPTIONS,
                        gettext_noop("Log backtrace for errors in these functions."),
                        NULL,
                        GUC_NOT_IN_SAMPLE
                },
                &backtrace_functions,
                "",
                check_backtrace_functions, assign_backtrace_functions, NULL
        },

在errfinish中，当发生错误时，同时backtrace_functions非空，且发生错误的函数和参数配置相匹配时则调用set_backtrace函数。

void
errfinish(const char *filename, int lineno, const char *funcname)
{
	/* 省略 */
	/* Collect backtrace, if enabled and we didn't already */
	if (!edata->backtrace &&
		edata->funcname &&
		backtrace_functions &&
		matches_backtrace_functions(edata->funcname))
		set_backtrace(edata, 2);
	/* 省略 */

}

set_backtrace函数调用glibc的backtrace函数对错误的backtrace进行打印。

static void
set_backtrace(ErrorData *edata, int num_skip)
{
	StringInfoData errtrace;

	initStringInfo(&errtrace);

#ifdef HAVE_BACKTRACE_SYMBOLS
	{
		void	   *buf[100];
		int			nframes;
		char	  **strfrms;

		nframes = backtrace(buf, lengthof(buf));
		strfrms = backtrace_symbols(buf, nframes);
		if (strfrms == NULL)
			return;

		for (int i = num_skip; i < nframes; i++)
			appendStringInfo(&errtrace, "\n%s", strfrms[i]);
		free(strfrms);
	}
#else
	appendStringInfoString(&errtrace,
						   "backtrace generation is not supported by this installation");
#endif

	edata->backtrace = errtrace.data;
}

方案

参考backtrace_functions，新增一个参数backtrace_errors，实现打印error backtrace的能力。

为bool类型，默认值为false，生效级别为PGC_SUSET。

errfinish中，当发生错误并且backtrace_errors为ture时，调用set_backtrace函数记录backtrace。

验证

backtrace_functions未配置，打开backtrace_errors，在postgres库中执行drop database postgres报错"cannot drop the currently open database"

postgres=# show backtrace_functions ;
 backtrace_functions 
---------------------
 
(1 row)

postgres=# set backtrace_errors to on;
SET
postgres=# drop database postgres;
ERROR:  cannot drop the currently open database
postgres=#

报错的backtrace已经记录到日志中。

2025-05-15 00:12:33.746 CST [3887265] ERROR:  cannot drop the currently open database
2025-05-15 00:12:33.746 CST [3887265] BACKTRACE:  
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE(dropdb+0x22a) [0x66d457]
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE(DropDatabase+0x12c) [0x66e524]
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE(standard_ProcessUtility+0x6c4) [0x98dbec]
        /data/postgres/postgresql-17.4/pgapp/lib/pg_stat_statements.so(+0x4673) [0x7fdee6961673]
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE(ProcessUtility+0x52) [0x98d4f0]
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE() [0x98c423]
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE() [0x98c622]
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE(PortalRun+0x292) [0x98bc16]
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE() [0x985822]
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE(PostgresMain+0x720) [0x989fa5]
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE() [0x982324]
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE(postmaster_child_launch+0xd4) [0x8c174f]
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE() [0x8c6cfb]
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE() [0x8c44b3]
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE(PostmasterMain+0x1239) [0x8c3e77]
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE() [0x79642b]
        /lib64/libc.so.6(__libc_start_main+0xe5) [0x7fdee8f717e5]
        postgres: postgres postgres [local] DROP DATABASE(_start+0x2e) [0x4904fe]
2025-05-15 00:12:33.746 CST [3887265] STATEMENT:  drop database postgres;

小结

新增参数backtrace_errors，实现只要报错就可以打印backtrace，对比backtrace_functions参数，某种程度上来说算是一种提升。