H2数据库与PostgreSQL兼容模式配置指南

问题背景

在使用H2数据库时，开发者可能会遇到需要同时支持H2原生连接和PostgreSQL协议连接的情况。当尝试通过PostgreSQL协议连接H2数据库时，可能会遇到"PG_CATALOG"模式不存在的错误，这是因为H2数据库默认情况下并不完全模拟PostgreSQL的系统目录结构。

解决方案

要解决这个问题，需要在H2数据库连接URL中添加特定的兼容性参数：

1. MODE=PostgreSQL：这个参数告诉H2数据库启用PostgreSQL兼容模式。在此模式下，H2会模拟PostgreSQL的一些特定行为，包括系统目录结构。

2. DATABASE_TO_LOWER=TRUE：这个参数确保数据库对象名称被转换为小写，与PostgreSQL的默认行为保持一致。

3. DEFAULT_NULL_ORDERING=HIGH（可选）：这个参数调整NULL值在排序中的位置，使其与PostgreSQL的行为更加一致。

完整连接示例

一个完整的H2数据库连接URL应该如下所示：

jdbc:h2:tcp://localhost/~/test;MODE=PostgreSQL;DATABASE_TO_LOWER=TRUE;DEFAULT_NULL_ORDERING=HIGH

实现原理

当启用PostgreSQL兼容模式时，H2数据库会：

1. 自动创建必要的系统目录结构（如pg_catalog）
2. 调整SQL语法解析器以接受PostgreSQL特有的语法
3. 修改某些数据类型的行为以匹配PostgreSQL
4. 调整函数和操作符的行为

注意事项

1. 这些兼容性参数需要在所有使用H2原生JDBC驱动的连接中都进行设置，以确保行为一致性。

2. 对于已经存在的数据库，添加这些参数后首次连接时，H2会自动创建必要的系统表结构。

3. 完全的PostgreSQL兼容性是不可能的，某些高级PostgreSQL特性可能仍然无法正常工作。

4. 如果是从现有PostgreSQL数据库迁移到H2，建议先使用H2的PostgreSQL模式创建新数据库，然后导入数据。

通过正确配置这些参数，开发者可以在H2数据库中实现与PostgreSQL的高度兼容，从而支持多种连接方式的应用场景。