《PostgreSQL 开发指南》第 02 篇 PostgreSQL 简介

核心提示为了方便大家阅读学习,制作了专栏的电子版PDF,免费开放下载:https://github.com/dongxuyang1985/postgresql_dev_guidePostgreSQL,简称 Postgres,是世界上最先进的开源对象
为了方便大家阅读学习,制作了专栏的电子版PDF,免费开放下载:https://github.com/dongxuyang1985/postgresql_dev_guide

PostgreSQL,简称 Postgres,是世界上最先进的开源对象-关系型数据库管理系统(ORDBMS)。它最初基于加利福尼亚大学伯克利分校开发的 POSTGRES, Version 4.2,至今已有 30 多年的历史。关于 PostgreSQL 的发展历史可以参考官方文档。

首先说开源,PostgreSQL 是一个免费并且开源的软件。它的代码基于 PostgreSQL 许可发行,这是一个类似于 BSD 或者 MIT 的自由开放源码许可协议。用户可以基于任何目的使用、修改和发布 PostgreSQL,甚至直接包装一下拿出去卖钱都没问题,唯一的要求就是保留它的版权声明。这一点相对于 MySQL 社区版的 GPL 协议友好许多。

再说它的先进,PostgreSQL 使用 C 语言进行开发,最初是为了类 UNIX 平台而设计。不过,PostgreSQL 现在可以支持各种主流的平台,例如 Linux、BSD、AIX、HP-UX、Mac OS X、Solaris 以及 Windows 等等。

PostgreSQL 遵循事务的 ACID 原则,高度兼容 SQL 标准,对于 2020 年 9 月发布的 PostgreSQL 13,至少符合 SQL:2016 核心一致性的 179 项强制功能中的 170 项;目前,还没有任何关系型数据库产品完全符合该标准。

以下是 PostgreSQL 所支持的主要功能和特性,随着新版本的发布,将会增加更多的功能:

  • 数据类型
    • 基本类型:整型、数值、字符串、布尔值
    • 结构化类型:日期/时间、数组、范围、UUID
    • 文档类型:JSON/JSONB、XML、键值存储(Hstore)
    • 几何类型:点、线、圆、多边形
    • 定制化类型:复合类型、自定义类型
  • 数据完整性
    • UNIQUE、NOT NULL
    • 主键
    • 外键
    • 排除约束
    • 显式锁、建议锁
  • 并发、性能
    • 索引:B-tree、复合索引、函数索引、部分索引
    • 高级索引:GiST、SP-Gist、KNN Gist、GIN、BRIN、覆盖索引、布隆过滤器索引
    • 复杂的查询计划器/优化器、Index-only 扫描、多列统计
    • 事务、嵌套事务(通过保存点实现)
    • 多版本并发控制(MVCC)
    • 并行查询以及 B-tree 索引的并行创建
    • 表分区
    • SQL 标准中定义的 4 种事务隔离级别,包括序列化(Serializable)事务级别
    • 表达式的即时(JIT)编译
  • 可靠性、灾难恢复
    • 预写式日志(WAL)
    • 复制:异步复制、同步复制、逻辑复制
    • 基于时间点的恢复(PITR)、活动备份
    • 表空间
  • 安全
    • 身份认证:GSSAPI、SSPI、LDAP、SCRAM-SHA-256、SSL 证书等等
    • 强大的访问控制系统
    • 列级与行级安全性
  • 可扩展性
    • 存储函数和存储过程
    • 过程语言:PL/PGSQL、PL/Perl、PL/Python 等等
    • 外部数据包装器(FDW):通过标准 SQL 接口连接到其他数据库或数据流
    • 大量提供额外功能的扩展:包括 PostGIS
  • 国际化、全文检索
    • 多种方式支持国际字符集,例如通过 ICU 排序规则
    • 全文检索

对于初学者,随着学习的深入可以慢慢了解这些功能的强大之处。如果想要了解每个 PostgreSQL 版本支持的新特性,可以查看官方的特性矩阵。该页面详细列出了不同版本支持的各种功能,方便进行比较,同时还可以通过链接查看每个功能的具体介绍。

PostgreSQL 的另一个强大之处在于它的高度可扩展性。在 PostgreSQL 中,用户可以定义自己的数据类型、索引类型、过程语言等等。市场上存在大量基于 PostgreSQL 的数据库产品,例如 Greenplum、EnterpriseDB、TimescaleDB、Citus 等等。

如果需要支持,PostgreSQL 拥有一个非常活跃的社区,包括中文社区,通过社区通常总是可以解决你的各种问题。另外,许多公司可以提供商业支持。

PostgreSQL 已经被实践证明,无论是可管理的数据量还是支持的用户并发数,它都具有高度的可扩展性。在生产环境中已经存在能够管理 TB 级别数据量的 PostgreSQL 集群,以及能够管理 PB 级别数据量的专用系统。

下一篇我们将会学习如何安装 PostgreSQL 软件。

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