Interested Article - PostgreSQL

susan
  • 2021-10-07
  • 1

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

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

Поддержка стандартов, возможности, особенности

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

В PostgreSQL версии 12 есть следующие ограничения :

Максимальный размер базы данных Нет ограничений
Максимальный размер таблицы 32 Тбайт
Максимальный размер поля 1 Гбайт
Максимум записей в таблице Ограничено размерами таблицы
Максимум полей в записи 250—1600, в зависимости от типов полей
Максимум индексов в таблице Нет 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 ;
  • 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).

История

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 In gres », 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 , 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.

История версий
Версия Дата первого релиза Последняя минорная версия Дата последнего релиза Окончание поддержки Реализованные возможности
6.0 1997-01-29 н/д н/д н/д Формально первый выпуск PostgreSQL. Уникальные индексы, утилита pg_dumpall, аутентификация с использованием ident
6.1 1997-06-08 Старая версия, не поддерживается: 6.1.1 1997-07-22 н/д Многоколоночные индексы, последовательности, тип данных money, GEQO (GEnetic Query Optimizer)
6.2 1997-10-02 Старая версия, не поддерживается: 6.2.1 1997-10-17 н/д Интерфейс JDBC , триггеры , интерфейс программирования сервера, ограничения
6.3 1998-03-01 Старая версия, не поддерживается: 6.3.2 1998-04-07 2003-03-01 Поддержка subselect из SQL-92 , PL/pgTCL
6.4 1998-10-30 Старая версия, не поддерживается: 6.4.2 1998-12-20 2003-10-30 Поддержка VIEW (только в режиме read-only) и правил, PL/pgSQL
6.5 1999-06-09 Старая версия, не поддерживается: 6.5.3 1999-10-13 2004-06-09 MVCC , временные таблицы, поддержка новых операторов SQL (CASE, INTERSECT и EXCEPT)
7.0 2000-05-08 Старая версия, не поддерживается: 7.0.3 2000-11-11 2004-05-08 Внешние включи, синтаксис SQL-92 для соединений (JOIN)
7.1 2001-04-13 Старая версия, не поддерживается: 7.1.3 2001-08-15 2006-04-13 Упреждающая журнализация , OUTER JOIN
7.2 2002-02-04 Старая версия, не поддерживается: 7.2.8 2005-05-09 2007-02-04 PL/Python, поле OID становится необязательным в таблицах, интернационализация и локализация сообщений
7.3 2002-11-27 Старая версия, не поддерживается: 7.3.21 2008-01-07 2007-11-27 схемы , табличные функции, подготовленные запросы
7.4 2003-11-17 Старая версия, не поддерживается: 7.4.30 2010-10-04 2010-10-01 Оптимизация в JOINах и функции data warehouse
8.0 2005-01-19 Старая версия, не поддерживается: 8.0.26 2010-10-04 2010-10-01 Версия для Microsoft Windows , точки сохранения в транзакциях , табличные пространстваs , point-in-time recovery
8.1 2005-11-08 Старая версия, не поддерживается: 8.1.23 2010-12-16 2010-11-08 Оптимизация производительности, двухфазный commit, секционирование таблиц , index bitmap scan в планировщике SQL-запросов, разделяемый режим блокировки на уровне строк, роли
8.2 2006-12-05 Старая версия, не поддерживается: 8.2.23 2011-12-05 2011-12-05 Оптимизация производительности, построение индексов без остановки работы, рекомендательные блокировки, режим «тёплого резерва» при восстановлении базы по записям WAL
8.3 2008-02-04 Старая версия, не поддерживается: 8.3.23 2013-02-07 2013-02-07 Механизм Heap-only tuples, полнотекстовый поиск , SQL/XML , типы ENUM, типы UUID
8.4 2009-07-01 Старая версия, не поддерживается: 8.4.22 2014-07-24 2014-07-24 Оконные функции, права доступа на уровне полей (колонок) таблицы, параллельное восстановление базы, правила сортировки на уровне базы, общие табличные запросы и рекурсивные запросы
9.0 2010-09-20 Старая версия, не поддерживается: 9.0.23 2015-10-08 2015-10-08 Встроенная потоковая двоичная репликация , режим горячего резерва , обновление без остановки сервера, поддержка 64-битных версий Windows
9.1 2011-09-12 Старая версия, не поддерживается: 9.1.24 2016-10-27 2016-10-27 Синхронная репликация, правила сортировки, задаваемые для отдельных колонок, нелоггируемые таблицы, уровень изоляции транзакций «сериализуемая изоляция снимков» , возможность записи в общих табличных запросах SQL, интеграция с SELinux , расширения, внешние таблицы
9.2 2012-09-10 Старая версия, не поддерживается: 9.2.24 2017-11-09 2017-11-09 Каскадная потоковая репликация, сканирование только индекса, прямая поддержка JSON , улучшенное управление блокировками, диапазонные типы, утилита pg_receivexlog, индексы space-partitioned GiST
9.3 2013-09-09 Старая версия, не поддерживается: 9.3.25 2018-11-08 2018-11-08 Настраиваемые фоновые рабочие процессы, контрольные суммы страниц для обнаружения повреждённых данные, операторы JSON, LATERAL JOIN, ускорена работа pg_dump, новая утилита pg_isready для мониторинга сервера, доработанные возможности триггеров и представлений базы (view), записываемые внешние таблицы, материализованные представления , улучшения репликации
9.4 2014-12-18 Старая версия, не поддерживается: 9.4.26 2020-02-13 2020-02-13 Тип данных JSONB , Оператор ALTER SYSTEM для изменения значений в конфигурации системы, возможность обновлять материализованные представления без блокировки чтения, динамическая регистрация/запуск/остановка фоновых рабочих процессов, API логического декодирования для подключения к БД, улучшение работы индексов GIN , поддержка страниц типа huge для Linux, перезагрузка кэша базы данных с использованием pg_prewarm, новая ускоренная версия Hstore позиционируемая как предпочтительный способ хранения колоночных данных
9.5 2016-01-07 Старая версия, не поддерживается: 9.5.25 2021-02-11 2021-02-11 UPSERT, политики защиты строк, TABLESAMPLE, CUBE/ROLLUP, GROUPING SETS, и новый тип индекса BRIN
9.6 2016-09-29 Старая версия, не поддерживается: 9.6.24 2021-11-11 2021-11-11 Поддержка параллельных запросов, усовершенствования функционала PostgreSQL для работы со сторонними данными (FDW) - добавлен параметр pushdown для sort/join, множественные синхронные сервера горячего резерва, ускорена операция vacuum на больших таблицах
10 2017-10-05 Старая поддерживаемая версия: 10.20 2022-02-10 2022-11-10 Логическая репликация , декларативное секционирование таблиц, улучшенное параллельное выполнение в запросах
11 2018-10-18 Старая поддерживаемая версия: 11.15 2022-02-10 2023-11-09 Улучшены устойчивость и производительность при секционировании, поддержка транзакций в хранимых процедурах, улучшенные возможности для параллельного выполнения в запросах, just-in-time (JIT) компиляция выражений
12 2019-10-03 Старая поддерживаемая версия: 12.10 2022-02-10 2024-11-14 Ускорение запросов и более экономное использование дискового пространства; поддержка выражений языка путей SQL/JSON; генерируемые столбцы; улучшения в интернационализации и аутентификации; новый интерфейс для создания подключаемых движков работы с таблицами
13 2020-09-24 Старая поддерживаемая версия: 13.6 2022-02-10 2025-11-13 Дедупликация узлов в индексах B-tree ускорена и требует меньше места, увеличена производительность запросов, которые используют агрегаты или секционированные таблицы, улучшено планирование запросов при использовании расширенной статистики, распараллелено вакуумирование индексов, инкрементальная сортировка
14 2021-09-30 Текущая версия: 14.2 2022-02-10 2026-11-12 Разрешены определённые стандартом SQL опции SEARCH и CYCLE в общих табличных запросах , разрешено добавлять DISTINCT к GROUP BY

Основные возможности

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 называемые секции (partitions). Секционирование схоже с наследованием, но имеет более дружелюбный к пользователю синтаксис и более строгие ограничения, что позволяет выполнять дополнительные оптимизации при планировании запросов.

Прочие возможности

  • Соблюдение принципов ACID
  • Соответствие стандартам ANSI , SQL-92 , SQL-99 , SQL:2003 ,
  • 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

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) . Для сравнения: MySQL — 97 проблем, одна ошибка на 8 000 строк кода; FreeBSD (целиком) — 306 проблем, одна ошибка на 2 500 строк кода; Linux (только ядро) — 950 проблем, одна ошибка на 800 строк кода.

Производные продукты

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

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 ) . 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 ;
  • Fujitsu Enterprise Postgres — продукт компании Fujitsu .

Postgres Pro

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

Примечания

  2. — 2023.
  4. — 2006.
  5. ↑
  6. (неопр.) PostgreSQL wiki . Дата обращения: 10 февраля 2023. 10 февраля 2023 года.
  7. от 23 марта 2014 на Wayback Machine . от 8 июля 2014 на Wayback Machine . PostgreSQL Global Development Group. 2009 [1996]. Retrieved 2013-04-01.
  8. от 21 июля 2014 на Wayback Machine . postgresql.org. 2013-04-04. Retrieved 2013-08-28.
  9. obartunov (неопр.) . ... (16 марта 2018). Дата обращения: 30 июня 2023.
  10. (неопр.) . www.postgresql.org. Дата обращения: 15 августа 2016. 12 ноября 2019 года.
  11. (неопр.) . www.postgresql.org. Дата обращения: 2 марта 2019. 3 марта 2019 года.
  12. (неопр.) . PostgreSQL Global Development Group. Дата обращения: 4 октября 2018. 4 апреля 2022 года.
  13. Vaas, Lisa (December 2, 2002). . eWeek . Дата обращения October 29, 2016 .
  14. Krill, Paul (November 20, 2003). . InfoWorld . Архивировано из 2018-11-06 . Дата обращения October 21, 2016 .
  15. Krill, Paul (January 19, 2005). . InfoWorld . Архивировано из 2018-11-06 . Дата обращения November 2, 2016 .
  16. Weiss, Todd R. (December 5, 2006). . Computerworld . Дата обращения October 17, 2016 .
  17. Gilbertson, Scott (February 5, 2008). . Wired . Архивировано из 2017-03-16 . Дата обращения October 17, 2016 .
  18. Huber, Mathias (July 2, 2009). . Linux Magazine . Архивировано из 2020-06-09 . Дата обращения October 17, 2016 .
  19. Brockmeier, Joe (неопр.) . Linux.com . Linux Foundation (30 сентября 2010). Дата обращения: 6 февраля 2017. 18 февраля 2021 года.
  20. Timothy Prickett Morgan (September 12, 2011). . The Register . Архивировано из 2018-11-06 . Дата обращения February 6, 2017 .
  21. (неопр.) . www.postgresql.org (10 сентября 2012). Дата обращения: 5 апреля 2022. 21 сентября 2020 года.
  22. (неопр.) . InfoQ . Дата обращения: 5 апреля 2022. 16 июня 2021 года.
  23. Richard, Chirgwin (January 7, 2016). . The Register . из оригинала 2020-05-24 . Дата обращения October 17, 2016 . Используется устаревший параметр |deadlink= ( справка )
  24. (неопр.) . www.postgresql.org (12 августа 2021). Дата обращения: 5 апреля 2022. 5 апреля 2022 года.
  25. (неопр.) (18 октября 2018). Дата обращения: 18 октября 2018. 14 сентября 2020 года.
  26. (неопр.) . Дата обращения: 18 октября 2018. 26 октября 2018 года.
  27. (3 октября 2019). 24 сентября 2020 года. Дата обращения: 5 апреля 2022.
  28. (неопр.) . www.postgresql.org (12 августа 2021). Дата обращения: 5 апреля 2022. 5 апреля 2022 года.
  29. (неопр.) www.postgresql.org (24 сентября 2020). Дата обращения: 5 апреля 2022. 31 марта 2022 года.
  30. (неопр.) . www.postgresql.org (11 ноября 2021). Дата обращения: 5 апреля 2022. 25 марта 2022 года.
  31. (неопр.) www.postgresql.org (30 сентября 2021). Дата обращения: 5 апреля 2022. 31 марта 2022 года.
  32. (англ.) . PostgreSQL Global Development Group (24 июля 2005). — Новость о результатах сертификации качества . Дата обращения: 8 сентября 2009. Архивировано из 24 августа 2011 года.
  33. (неопр.) . PostgreSQL Wiki. Дата обращения: 30 июля 2018. 30 июля 2018 года.
  34. (рус.) . Бюро Соломатина (13 декабря 2010). — Подход к миграции баз данных с Oracle на EnterpriseDB . Дата обращения: 13 декабря 2010. Архивировано из 24 августа 2011 года. (недоступная ссылка с 07-03-2017 [2430 дней])
  35. (неопр.) . Дата обращения: 8 ноября 2019. 8 ноября 2019 года.
  36. (неопр.) . Дата обращения: 8 ноября 2019. 8 ноября 2019 года.
  37. (неопр.) . Дата обращения: 8 ноября 2019. 6 сентября 2019 года.
  38. Александр Маляревский. (рус.) . CRN (27 июля 2021). 30 января 2022 года.
  39. Кон­стан­тин Ску­рат. (рус.) . www.comnews.ru (15 ноября 2021). Дата обращения: 27 октября 2023. 30 января 2022 года.
  40. Денис Воейков. (рус.) . CNews.ru . Дата обращения: 27 октября 2023. 30 января 2022 года.
  41. Денис Воейков. (рус.) . CNews.ru . Дата обращения: 27 октября 2023. 30 января 2022 года.

Ссылки

  • Балдин Евгений . — серия из шести статей, опубликованных в журнале Linux Format (2006—2007).
  • Панченко Иван. (рус.) . Открытые системы. СУБД, № 03, 2015 (20 июля 2015). Дата обращения: 27 октября 2023. 31 марта 2022 года.
  • Алексеев Александр . — примеры использования физической и логической репликации, полнотекстового и пространственного поиска, автоматического восстановления после сбоев, написания расширений.

susan
  • 2021-10-07
  • 1

Same as PostgreSQL

The title for the last searches