Лучшие вопросы
Таймлайн
Чат
Перспективы

PostgreSQL

свободная система управления базами данных Из Википедии, свободной энциклопедии

PostgreSQL
Remove ads

PostgreSQL (произносится «Пост-Грес-Кью-Эл»[6]) — свободная объектно-реляционная система управления базами данных (СУБД).

Краткие факты Тип, Автор ...
Remove ads

Существует в реализациях для множества UNIX-подобных платформ, включая различные BSD-системы, IRIX, Linux, macOS, Solaris/OpenSolaris, Tru64, QNX, а также для Microsoft Windows.

Remove ads

Поддержка стандартов, возможности, особенности

Суммиров вкратце
Перспектива

PostgreSQL базируется на языке SQL и поддерживает многие из возможностей стандарта SQL:2011[7][8] и ряд возможностей SQL:2016 в части работы с данными в формате JSON[9].

В PostgreSQL есть следующие ограничения[10]:

Максимальный размер базы данныхНет ограничений
Максимальный размер таблицы32 Тбайт
Максимальный размер поля1 Гбайт
Максимум записей в таблицеОграничено размерами таблицы
Максимум полей в записи250—1600, в зависимости от типов полей
Максимум индексов в таблицеНет ограничений

Сильными сторонами PostgreSQL считаются:

  • высокопроизводительные и надёжные механизмы транзакций и репликации;
  • расширяемая система встроенных языков программирования: в стандартной поставке поддерживаются PL/pgSQL, PL/Perl, PL/Python и PL/Tcl; дополнительно можно использовать PL/Java, PL/PHP, PL/Py, PL/R, PL/Ruby, PL/Scheme, PL/sh и PL/V8, а также имеется поддержка загрузки модулей расширения на языке C[11];
  • наследование;
  • возможность индексирования геометрических (в частности, географических) объектов и наличие базирующегося на ней расширения PostGIS;
  • встроенная поддержка слабоструктурированных данных в формате JSON с возможностью их индексации;
  • расширяемость (возможность создавать новые типы данных, типы индексов, языки программирования, модули расширения, подключать любые внешние источники данных).
Remove ads

История

Суммиров вкратце
Перспектива

PostgreSQL создана на основе некоммерческой СУБД Postgres, разработанной как open-source проект в Калифорнийском университете в Беркли. К разработке Postgres, начавшейся в 1986 году, имел непосредственное отношение Майкл Стоунбрейкер, руководитель более раннего проекта Ingres, на тот момент уже приобретённого компанией Computer Associates. Название расшифровывалось как «Post Ingres», и при создании Postgres были применены многие ранние наработки.

Стоунбрейкер и его студенты разрабатывали новую СУБД в течение восьми лет с 1986 по 1994 годы. За этот период в синтаксис были введены процедуры, правила, пользовательские типы и другие компоненты. В 1995 году разработка снова разделилась: Стоунбрейкер использовал полученный опыт в создании коммерческой СУБД Illustra, продвигаемой его собственной одноимённой компанией (приобретённой впоследствии компанией Informix), а его студенты разработали новую версию Postgres — Postgres95, в которой язык запросов POSTQUEL — наследие Ingres — был заменен на SQL.

Разработка Postgres95 была выведена за пределы университета и передана команде энтузиастов. Новая СУБД получила имя, под которым она известна и развивается в текущий момент — PostgreSQL. Старое название «Postgres» по-прежнему используется в сообществе наряду с «PostgreSQL», т.к. для многих оно удобнее в произношении[12].

Подробнее Версия, Дата первого релиза ...
Remove ads

Основные возможности

Суммиров вкратце
Перспектива

Функции

Функции являются блоками кода, исполняемыми на сервере, а не на клиенте БД. Хотя они могут писаться на чистом SQL, реализация дополнительной логики, например, условных переходов и циклов, выходит за рамки SQL и требует использования некоторых языковых расширений. Функции могут писаться с использованием одного из следующих языков:

PostgreSQL допускает использование функций, возвращающих набор записей, который далее можно использовать так же, как и результат выполнения обычного запроса.

Функции могут выполняться как с правами их создателя, так и с правами текущего пользователя.

Иногда функции отождествляются с хранимыми процедурами, однако между этими понятиями есть различие. С девятой версии возможно написание автономных блоков, которые позволяют выполнять код на процедурных языках без написания функций, непосредственно в клиенте.

Триггеры

Триггеры определяются как функции, инициируемые DML-операциями. Например, операция INSERT может запускать триггер, проверяющий добавленную запись на соответствия определённым условиям. При написании функций для триггеров могут использоваться различные языки программирования (см. выше).

Триггеры ассоциируются с таблицами. Множественные триггеры выполняются в алфавитном порядке.

Правила и представления

Механизм правил (англ. rules) представляет собой механизм создания пользовательских обработчиков не только DML-операций, но и операции выборки. Основное отличие от механизма триггеров заключается в том, что правила срабатывают на этапе разбора запроса, до выбора оптимального плана выполнения и самого процесса выполнения. Правила позволяют переопределять поведение системы при выполнении SQL-операции к таблице. Хорошим примером является реализация механизма представлений (англ. views): при создании представления создается правило, которое определяет, что вместо выполнения операции выборки к представлению система должна выполнять операцию выборки к базовой таблице/таблицам с учётом условий выборки, лежащих в основе определения представления. Для создания представлений, поддерживающих операции обновления, правила для операций вставки, изменения и удаления строк должны быть определены пользователем.

Индексы

В PostgreSQL имеется поддержка индексов следующих типов: B-дерево, хеш, GiST, GIN, BRIN, Bloom. При необходимости можно создавать новые типы индексов. Индексы в PostgreSQL обладают следующими свойствами:

  • возможен просмотр индекса не только в прямом, но и в обратном порядке — создание отдельного индекса для работы конструкции ORDER BY ... DESC не нужно;
  • возможно создание индекса над несколькими столбцами таблицы, в том числе над столбцами различных типов данных;
  • индексы могут быть функциональными, то есть строиться не на базе набора значений некоего столбца/столбцов, а на базе набора значений функции от набора значений;
  • индексы могут быть частичными, то есть строиться только по части таблицы (по некоторой её проекции); в некоторых случаях это помогает создавать намного более компактные индексы или достигать улучшения производительности за счёт использования разных типов индексов для разных (например, с точки зрения частоты обновления) частей таблицы;
  • планировщик запросов может использовать несколько индексов одновременно для выполнения сложных запросов.

Многоверсионность (MVCC)

PostgreSQL поддерживает одновременную модификацию БД несколькими пользователями с помощью механизма Multiversion Concurrency Control (MVCC). Благодаря этому соблюдаются требования ACID и практически отпадает нужда в блокировках чтения.

Типы данных

PostgreSQL поддерживает большой набор встроенных типов данных:

  • Численные типы
    • Целые
    • С фиксированной точкой
    • С плавающей точкой
    • Денежный тип (отличается специальным форматом вывода, а в остальном аналогичен числам с фиксированной точкой с двумя знаками после запятой)
  • Символьные типы произвольной длины
  • Двоичные типы (включая BLOB)
  • Типы «дата/время» (полностью поддерживающие различные форматы, точность, форматы вывода, включая последние изменения в часовых поясах)
  • Булев тип
  • Перечисление
  • Геометрические примитивы
  • Интервалы (RANGE)
  • Сетевые типы
  • UUID-идентификатор
  • XML-данные
  • Массивы
  • JSON
  • Идентификаторы объектов БД
  • Псевдотипы

Более того, пользователь может самостоятельно создавать новые требуемые ему типы и программировать для них механизмы индексирования с помощью GiST.

Пользовательские объекты

PostgreSQL может быть расширен пользователем для собственных нужд практически в любом аспекте. Есть возможность добавлять собственные:

  • Преобразования типов
  • Типы данных
  • Домены (пользовательские типы с изначально наложенными ограничениями)
  • Функции (включая агрегатные)
  • Индексы
  • Операторы (включая переопределение уже существующих)
  • Процедурные языки

Наследование и секционирование

Таблицы могут наследовать характеристики и наборы полей от других таблиц (родительских). При этом данные, добавленные в порождённую таблицу, автоматически будут участвовать (если это не указано отдельно) в запросах к родительской таблице.

В PostgreSQL 10 был добавлен механизм секционирования таблиц. Секционирование предназначено для разделения одной таблицы на несколько так называемых секций (partitions). Секционирование схоже с наследованием, но имеет более дружелюбный к пользователю синтаксис и более строгие ограничения, что позволяет выполнять дополнительные оптимизации при планировании запросов.

Remove ads

Прочие возможности

  • Соблюдение принципов ACID
  • Соответствие стандартам ANSI, SQL-92, SQL-99, SQL:2003, SQL:2011
  • Поддержка запросов с OUTER JOIN, UNION, UNION ALL, EXCEPT, INTERSECT и подзапросов
  • Последовательности
  • Контроль целостности
  • Репликация
  • Общие табличные выражения и рекурсивные запросы
  • Аналитические функции
  • Поддержка Юникода (UTF-8)
  • Поддержка регулярных выражений в стиле Perl
  • Встроенная поддержка SSL, SELinux и Kerberos
  • Протокол разделяемых блокировок
  • Подгружаемые расширения, поддерживающие SHA1, MD5, XML
  • Расширения для написания сложных выборок, отчётов и т. д. (API открыт)
  • Средства для генерации совместимого с другими системами SQL-кода и импорта из других систем
  • Автономные блоки на доступных языках, а не только SQL
Remove ads

Администрирование

Суммиров вкратце
Перспектива

Средства администрирования PostgreSQL:

psql
Основным интерфейсом для PostgreSQL является интерактивная консольная утилита[англ.]* psql, которую можно использовать для прямого ввода SQL-запросов или их выполнения из файла. Кроме того, psql предоставляет ряд метакоманд и различных функций оболочки для облегчения написания скриптов и автоматизации широкого спектра задач; например, автодополнение имён объектов и синтаксиса SQL.
pgAdmin
Пакет pgAdmin — это бесплатный и открытый графический пользовательский интерфейс для администрирования PostgreSQL, который поддерживается на многих компьютерных платформах[36]. Программа доступна более чем на дюжине языков. Первый прототип, названный pgManager, был написан для PostgreSQL 6.3.2 в 1998 году и переписан и выпущен как pgAdmin под лицензией GNU General Public License (GPL) в последующие месяцы. Вторая версия (названная pgAdmin II) была полностью переписана и впервые выпущена 16 января 2002 года. Третья версия, pgAdmin III, изначально была выпущена под лицензией Artistic License[англ.], а затем выпущена под той же лицензией, что и PostgreSQL. В отличие от предыдущих версий, написанных на Visual Basic, pgAdmin III написан на C++ с использованием фреймворка wxWidgets[37], что позволяет ему работать на большинстве распространённых операционных систем. Инструмент запросов включает в себя язык сценариев pgScript для поддержки задач администрирования и разработки. В декабре 2014 года Дэйв Пейдж, основатель и главный разработчик проекта pgAdmin[38], объявил, что с переходом на веб-модели началась работа над pgAdmin 4 с целью упрощения облачных развёртываний[39]. В 2016 году был выпущен pgAdmin 4. Он был написан на Python с использованием Flask и фреймворка Qt[40].
phpPgAdmin
phpPgAdmin — веб-инструмент администрирования для PostgreSQL, написанный на PHP и основанный на популярном интерфейсе phpMyAdmin, изначально созданном для администрирования MySQL[41].
PostgreSQL Studio
PostgreSQL Studio позволяет пользователям выполнять основные задачи разработки баз данных PostgreSQL из веб-консоли. PostgreSQL Studio позволяет пользователям работать с облачными базами данных без необходимости открывать межсетевые экраны[42]
LibreOffice, OpenOffice.org
LibreOffice и OpenOffice.org Base можно использовать в качестве интерфейса для PostgreSQL[43][44]
pgBadger
Анализатор логов PostgreSQL pgBadger создаёт подробные отчёты из файла журналов PostgreSQL[45]
pgDevOps
pgDevOps — это набор веб-инструментов для установки и управления несколькими версиями PostgreSQL, расширениями и компонентами сообщества, разработки SQL-запросов, мониторинга работающих баз данных и поиска проблем производительности[46]
Adminer
Adminer — простой веб-инструмент администрирования для PostgreSQL и других СУБД, написанный на PHP.
pgBackRest
pgBackRest — инструмент резервного копирования и восстановления для PostgreSQL, который обеспечивает поддержку полного, дифференциального и инкрементного резервного копирования[47]
pgaudit
pgaudit — это расширение PostgreSQL, которое обеспечивает подробное ведение журнала аудита сеанса и/или объекта с помощью стандартного средства ведения журнала, предоставляемого PostgreSQL[48].
WAL-E
WAL-E — это инструмент резервного копирования и восстановления для PostgreSQL, который обеспечивает поддержку физических (на основе упреждающей журнализации) резервных копий, написанный на Python[49].

Ряд компаний предлагают собственные инструменты для PostgreSQL. Они часто состоят из универсального ядра, адаптированного для различных конкретных продуктов баз данных. Эти инструменты в основном используют функции администрирования инструментов с открытым исходным кодом, но предлагают улучшения в моделировании данных[англ.], импорте, экспорте или отчётности.

Remove ads

Качество исходного кода

Согласно результатам автоматизированного исследования различного ПО на предмет ошибок, проведённом в 2005 году, в исходном коде PostgreSQL было найдено 20 проблемных мест на 775 000 строк исходного кода (в среднем, одна ошибка на 39 000 строк кода)[50]. Для сравнения: MySQL — 97 проблем, одна ошибка на 8000 строк кода; FreeBSD (целиком) — 306 проблем, одна ошибка на 2500 строк кода; Linux (только ядро) — 950 проблем, одна ошибка на 800 строк кода.

Remove ads

Производные продукты

Суммиров вкратце
Перспектива

Лицензия PostgreSQL позволяет на его основе создавать различные, в том числе коммерческие, форки. Их известно несколько десятков[51].

На базе PostgreSQL компанией EnterpriseDB были разработаны другие варианты этой СУБД, являющиеся платными для коммерческого использования — Postgres Plus (состоит целиком только из продуктов с открытыми исходными кодами; плата требуется только при необходимости приобретения коммерческой поддержки продукта) и Postgres Plus Advanced Server (расширение PostgreSQL специальными возможностями для обеспечения совместимости с Oracle Database)[52]. В комплекте поставки данных продуктов содержится набор ПО для разработчиков и администраторов баз данных:

  • Postgres Studio — аналог phpPgAdmin;
  • Postgres Plus Debugger — отладчик для кода на PL/pgSQL, интегрированный с предыдущим пакетом;
  • Migration Studio — инструмент для автоматического преобразования баз данных из MySQL/Oracle в PostgreSQL.

Существуют и другие коммерческие продукты, созданные на базе PostgreSQL и дополняющие её различными функциями:

  • 2ndQPostgres — продукт компании 2nd Quadrant[53];
  • Fujitsu Enterprise Postgres — продукт компании Fujitsu[54].

Postgres Pro

Postgres Pro компании Postgres Professional[55] — разрабатываемый в России дистрибутив, содержащий усовершенствования, впоследствии, как правило, поступающие в апстрим основного проекта. Данная версия PostgreSQL сертифицирована ФСТЭК[56] и рядом крупных российских организаций. В рамках российского импортозамещения рассматривается как замена Oracle[57][58][59].

Remove ads

Примечания

Loading content...

Ссылки

Loading related searches...

Wikiwand - on

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.

Remove ads