我们分析一下PostgreSQL中显式类型转换是如何实现的，在PostgreSQL中，显式类型转换可以用CAST(x AS typename) 等同于 x::typename。 这里我们以select cast (2 as numeric为例进行分析。
再结合之前对Postgres源码分析——CREATE CAST的分析，基本就弄清了一部分PostgreSQL中数据类型转换问题。当然要完整的理解类型转换还需要完整的理解PostgreSQL中的类型系统，后续还需要我们逐步的深入理解。
源码分析
在分析类型转换前，我们前面分析过CREATE CAST的源码，类型转换实质就是定义个类型转换函数，存储在pg_cast系统表中。
CREATE CAST (source_type AS target_type)WITH FUNCTION function_name [ (argument_type [, ...]) ][ AS ASSIGNMENT | AS IMPLICIT ]
在进行类型转换时会调用这个定义的函数。理解了这个我们再继续分析下面的源码。
主流程
exec_simple_query
--> pg_parse_query // 语法解析，这块不再做说明，前面的很多文章中已经讲的比较多了
--> pg_analyze_and_rewrite--> parse_analyze--> transformStmt--> transformSelectStmt--> transformTargetList--> transformTargetEntry--> transformTypeCast // 将TypeCast节点转为FuncExpr节点，调用函数为类型转换函数--> typenameTypeIdAndMod // 类型名获取类型oid，访问pg_type系统表--> exprType // 获取输入表达式的类型oid--> coerce_to_target_type // 类型转换函数--> can_coerce_type // 判断能否进行类型转换--> find_coercion_pathway // 查pg_cast系统表，能否被转换--> coerce_type // 将表达式转换另一个类型--> find_coercion_pathway--> getBaseTypeAndTypmod--> build_coercion_expression // 构造强制转换表达式节点--> makeFuncExpr // 构造类型转换函数的调用节点--> coerce_type_typmod
--> pg_plan_queries // 生成执行计划--> pg_plan_query--> standard_planner--> subquery_planner--> preprocess_expression // 预处理targetList 的表达式--> eval_const_expressions // 常量表达式化简--> simplify_function--> evaluate_function--> evaluate_expr--> ExecEvalExprSwitchContext--> ExecInterpExpr--> int4_numeric // 调用最终的类型转换函数--> create_plan
语法解析方面
这里select cast( 2 as numeric)，构造SelectStmt，cast为target部分，构造ResTarget，再构造TypeCast节点。因为这部分前面的文章中分析的比较多了，这里不再叙述。SelectStmt->ResTarget->TypeCast 语法解析树表示。我们重点看一下TypeCast的定义：
/* TypeCast - a CAST expression */
typedef struct TypeCast
{NodeTag type;Node *arg; /* the expression being casted */ // 需要被转换的表达式TypeName *typeName; /* the target type */ // 转换成什么类型int location; /* token location, or -1 if unknown */
} TypeCast;
cast类型转换语法表示如下：
c_expr: columnref { $$ = $1; }| func_expr{ $$ = $1; }
func_expr: | func_expr_common_subexpr{ $$ = $1; }
func_expr_common_subexpr:| CAST '(' a_expr AS Typename ')'{ $$ = makeTypeCast($3, $5, @1); }| EXTRACT '(' extract_list ')'{$$ = (Node *) makeFuncCall(SystemFuncName("date_part"), $3, @1);}
构造TypeCast节点：
static Node *makeTypeCast(Node *arg, TypeName *typename, int location)
{TypeCast *n = makeNode(TypeCast);n->arg = arg;n->typeName = typename;n->location = location;return (Node *) n;
}
语义分析阶段
主流程：
exec_simple_query
--> pg_parse_query // 语法解析，这块不再做说明，前面的很多文章中已经讲的比较多了
--> pg_analyze_and_rewrite--> parse_analyze--> transformStmt--> transformSelectStmt--> transformTargetList--> transformTargetEntry--> transformTypeCast
主要是transformTypeCast函数实现，前面的SelectStmt转换为Query， ResTarget转换为TargetEntry，这里的TypeCast转换为
/** Handle an explicit CAST construct.** Transform the argument, look up the type name, and apply any necessary* coercion function(s).*/
static Node *
transformTypeCast(ParseState *pstate, TypeCast *tc)
{Node *result;Node *arg = tc->arg;Node *expr;Oid inputType;Oid targetType;int32 targetTypmod;int location;/* Look up the type name first */typenameTypeIdAndMod(pstate, tc->typeName, &targetType, &targetTypmod);/** Look through any AEXPR_PAREN nodes that may have been inserted thanks* to operator_precedence_warning. Otherwise, ARRAY[]::foo[] behaves* differently from (ARRAY[])::foo[].*/while (arg && IsA(arg, A_Expr) &&((A_Expr *) arg)->kind == AEXPR_PAREN)arg = ((A_Expr *) arg)->lexpr;/** If the subject of the typecast is an ARRAY[] construct and the target* type is an array type, we invoke transformArrayExpr() directly so that* we can pass down the type information. This avoids some cases where* transformArrayExpr() might not infer the correct type. Otherwise, just* transform the argument normally.*/if (IsA(arg, A_ArrayExpr)){Oid targetBaseType;int32 targetBaseTypmod;Oid elementType;/** If target is a domain over array, work with the base array type* here. Below, we'll cast the array type to the domain. In the* usual case that the target is not a domain, the remaining steps* will be a no-op.*/targetBaseTypmod = targetTypmod;targetBaseType = getBaseTypeAndTypmod(targetType, &targetBaseTypmod);elementType = get_element_type(targetBaseType);if (OidIsValid(elementType)){expr = transformArrayExpr(pstate,(A_ArrayExpr *) arg,targetBaseType,elementType,targetBaseTypmod);}elseexpr = transformExprRecurse(pstate, arg);}elseexpr = transformExprRecurse(pstate, arg);inputType = exprType(expr);if (inputType == InvalidOid)return expr; /* do nothing if NULL input *//** Location of the coercion is preferentially the location of the :: or* CAST symbol, but if there is none then use the location of the type* name (this can happen in TypeName 'string' syntax, for instance).*/location = tc->location;if (location < 0)location = tc->typeName->location;result = coerce_to_target_type(pstate, expr, inputType,targetType, targetTypmod,COERCION_EXPLICIT,COERCE_EXPLICIT_CAST,location);if (result == NULL)ereport(ERROR,(errcode(ERRCODE_CANNOT_COERCE),errmsg("cannot cast type %s to %s",format_type_be(inputType),format_type_be(targetType)),parser_coercion_errposition(pstate, location, expr)));return result;
}
在这里，需要额外将一个系统表pg_cast，存储数据类型转换路径，包括内建的和用户自定义的类型。用户通过CREATE CAST创建的类型转换也存储在pg_cast系统表中。
- oid oid ： 行标识符
- castsource oid (references pg_type.oid) ： 源数据类型的OID
- casttarget oid (references pg_type.oid) ： 目标数据类型的OID
- castfunc oid (references pg_proc.oid) ： 执行该转换的函数的OID。如果该转换方法不需要一个函数则存储0。
- castcontext char ： 指示该转换能被调用的环境。 e表示仅能作为一个显式转换（使用CAST或::语法）。 a表示在赋值给目标列时隐式调用， 和显式调用一样。 i表示在表达式中隐式调用，和其他转换一样。
- castmethod char ： 指示转换如何被执行。 f表明使用castfunc中指定的函数。 i表明使用输入/输出函数。 b表明该类型是二进制可转换的，因此不需要转换。
-- 查一下 int转numeric pg_cast中存在类型转换， 查pg_proc,转换函数为numeric
postgres@postgres=# select pg_cast.*,pg_proc.proname,pg_proc.pronamespace from pg_cast,pg_proc where pg_cast.castsource=23 and pg_cast.casttarget=1700 and pg_cast.castfunc = pg_proc.oid;oid | castsource | casttarget | castfunc | castcontext | castmethod | proname | pronamespace
-------+------------+------------+----------+-------------+------------+---------+--------------11337 | 23 | 1700 | 1740 | i | f | numeric | 11
(1 row)
执行
在逻辑优化阶段，因为复合常量表达式化简，在这个阶段就调用了类型转换函数，返回常量值，到执行器时，仅仅是将常量值返回。
最终会调用int4_numeric转换函数完成类型转换。
--> pg_plan_queries // 生成执行计划--> pg_plan_query--> standard_planner--> subquery_planner--> preprocess_expression // 预处理targetList 的表达式--> eval_const_expressions // 常量表达式化简--> simplify_function--> evaluate_function--> evaluate_expr--> ExecEvalExprSwitchContext--> ExecInterpExpr--> int4_numeric // 调用最终的类型转换函数--> create_plan
/* ----------------------------------------------------------------------** Type conversion functions** ----------------------------------------------------------------------*/
Datum int4_numeric(PG_FUNCTION_ARGS)
{int32 val = PG_GETARG_INT32(0);Numeric res;NumericVar result;init_var(&result);int64_to_numericvar((int64) val, &result);res = make_result(&result);free_var(&result);PG_RETURN_NUMERIC(res);
}
其他的类型转换与之类似，只是部分细节不同。