Postgresql управление бд. Postgresql - что это за программа? свободная объектно-реляционная система управления базами данных (субд) postgresql. Сравнение Tibero и PostgreSQL
Postgres Pro - Российская СУБД, разработанная компанией Postgres Professional на основе свободно-распространяемой СУБД PostgreSQL. Postgres Pro входит в реестр российского ПО (см https://reestr.minsvyaz.ru/reestr/65273/)
Таким образом, клиенты могут получить доступ к полезной для них функциональности и получить выигрыш в производительности, не дожидаясь нового релиза PostgreSQL (что может занимать примерно год). Как авторы, мы предоставляем поддержку для всех наших разработок. Как представители международного сообщества разработчиков PostgreSQL, мы предоставляем также коммерческую поддержку свободно распрстраняемой СУБД PostgreSQL.
Сравнение версий Postgres Pro
| СУБД | Postgres Pro Enterprise | Postgres Pro Standard | PostgreSQL |
|---|---|---|---|
| Коммерческая СУБД, разработанная Postgres Professional для ответственных приложений и высоких нагрузок. | Российская СУБД с открытым кодом, разработанная компанией Postgres Professional на основе свободно-распространяемой СУБД PostgreSQL | Свободно-распространяемая СУБД, разработанная международным сообществом. | |
| Единый Реестр российского ПО | ✓ | ✓ | |
| 64-разрядный счетчик транзакций | ✓ | ||
| Инкрементальный бэкап на уровне блоков | ✓ | ||
| Сертификат ФСТЭК СВТ 5, НДВ 4 | ✓ | ✓ | |
| Автономные транзакции | ✓ | ||
| Секционирование таблиц | ✓ | ✓ | ✓ |
| Компрессия данных | ✓ | ||
| Мультимастер | ✓ | ||
| Поддержка 1С | ✓ | ✓ | ✓ |
| Переносимые таблицы | ✓ | ||
| Хинты планировщика | ✓ | ||
Версии Postgres Pro
Номер версии Postgres Pro строится из номера версии PostgreSQL с дополнением одного разряда, обозначающего номер текущего выпуска. При выходе новой минорной версии PostgreSQL (обычно это происходит при появлении патчей, связанных с безопасностью и исправлением серьезных ошибок), нумерация Postgres Pro сбрасывается на единицу. Например, при выходе PostgreSQL 9.5.1 выходит PostgresPro 9.5.1.1, затем до появления PostgreSQL 9.5.2 может выйти Postgres Pro 9.5.1.2, 9.5.1.3 и т.д. При выходе PostgreSQL 9.5.2 Postgres Pro обновится до версии 9.5.2.1 и т.д.
Одновременно с выпуском исходного кода Postgres Pro мы публикуем наши сборки в виде пакетов под различные платформы. Это следующие операционные системы и их версии:
- Linux
- CentOS 6/7,
- Debian 7/8,
- Ubuntu 12.04/14.04/16.04/16.10,
- Oracle Linux,
- Rosa Enterprise Linux server,
- ROSA SX Cobalt Server,
- ROSA DX Cobalt Server,
- ROSA Marathon LTS 2012,
- Alt Linux Centaur 8,
- Alt Linux СПТ 6,
- Alt Linux СПТ 7,
- SUSE Linux Enterprise Server,
- Microsoft ® Windows ® 2012 или 2016 .
Базы данных Postgres Pro 9.5.*.* совместимы с PostgreSQL 9.5.* При переходе с 9.5 dump/restore не требуется. При переходе с более ранних версий PostgreSQL необходимо использование dump/restore или pg_upgrade.
Текущая версия Postgres Pro Standard - 11.2.1 . Дата выпуска - 28 марта 2019. .
Отличия Postgres Pro Standard от PostgreSQL
В Postgres Pro Standard по сравнению с актуальной версией PostgreSQL на текущий момент вошли следующие изменения:
- Улучшения производительности на многоядерных системах:
- оптимизации выделения хэш-таблиц в shared memory, исключающая lock contention при большом количестве процессов.
- оптимизации Resource Owner. Улучшает производительность сложных запросов и запросом к таблицам с большим количеством партиций.
- Оптимизации buffer manager
- Оптимизация LWLock для архитектуры Power8
- Оптимизации двухфазного коммита
- Усовершенствования полнотекстового поиска:
- поддержка поиска фраз
- поддержка словарей hunspell для работы со словоформами
- некоторые словари, в том числе русский и английский, включены в состав дистрибутива и их подключение требует одной команды SQL
- модуль shared_ispell , оптимизирующий производительность полнотекстового поиска, путем загрузки словарей в память при старте сервера, а не при начале сессии.
- Покрывающие индексы. Поддержка конструкции INCLUDING в CREATE INDEX.
- Переносимость: поддержка библиотеки libicu на всех платформах, что обеспечивает однозначную обработку порядка сортировки и прочих операций с юникодными символами. На ряде платформ эта библиотека улучшает производительность сортировки, и, что немаловажно, позволяет в Postgres Pro пользоваться abbreviated keys, которые были отключены в основной версии PostgreSQL.
- Модуль pg_trgm поддерживает не только нечеткое сравнение строк, но и нечеткий поиск подстроки.
- Модуль pageinspect поддерживает доступ не только к метаинформации, но и к внутреннему представлению данных таблиц.
- Добавлен новый модуль sr_plan , позволяющий сохранять планы выполнения запросов и использовать сохраненные планы вместо того, чтобы формировать план запроса заново, при каждом выполнении.
- Добавлен модуль dump_stat , позволяющий при дампе базы данных сохранять информацию о статистике и восстанавливать её. Это позволяет ускорить процедуру восстановления, избавляя от необходимости вычисления статистики командой VACUUM ANALYZE после восстановления.
- Добавлен модуль JSQuery , позволяющий на специальном языке формулировать запросы к полям типа JSONB с поддержкой GIN-индексов.
- Модуль предоставляет дополнительный тип данных для совместимости с Microsoft SQL Server.
- Модуль предоставляет дополнительный оператор равенства для совместимости с Microsoft SQL Server.
- Модуль предоставляет транзакционно-небезопасную функцию для усечения временных таблиц, предотвращающую разрастание каталога pg_class.
- Модуль предоставляет набор функций, которые немедленно обновляют статистику в целевых таблицах после операций INSERT, UPDATE, DELETE и SELECT INTO в них.
- Модуль добавляет поддержку указаний для планировщика, позволяющих отключать или подключать определённые индексы при выполнении запроса.
Более подробно с различиями PostgreSQL и Postgres Pro можно познакомиться в Таблице сопоставления продуктов.
Лицензия Postgres Pro Standard
Postgres Pro Standard распространяется по лицензии PostgreSQL с дополнениями Postgres Professional:
Portions Copyright (c) 2015-2019, Postgres Professional Предоставляются права на использование, копирование, изменение и распространение данного программного обеспечения и его документации для целей тестирования, разработки ПО, ознакомления с функциональностью СУБД, использования в образовательном процессе бесплатно и без подписания какого-либо соглашения, при условии что для каждой копии будут предоставлены данное выше замечание об авторских правах, текущий абзац и четыре следующих абзаца. Использование в других целях, встраивание в другие продукты, тиражирование и прочие действия требуют приобретения отдельной лицензии. Калифорнийский университет не несет никакой ответственности за любые повреждения, включая потерю дохода, нанесенные прямым или непрямым, специальным или случайным использованием данного программного обеспечения или его документации, даже если Калифорнийский университет был извещен о возможности таких повреждений. Калифорнийский университет специально отказывается предоставлять любые гарантии, включая, но не ограничиваясь только этими гарантиями: неявные гарантии пригодности товара или пригодности для отдельной цели. Данное программное обеспечение предоставляется на основе принципа "как есть" и Калифорнийский университет не обязан предоставлять сопровождение, поддержку, обновления, расширения или изменения. Общество с ограниченной ответственностью "Постгрес Профессиональный" (Postgres Professional) не несет никакой ответственности за любые повреждения, включая потерю дохода, нанесенные прямым или непрямым, специальным или случайным использованием данного программного обеспечения или его документации, даже если общество с ограниченной ответственностью "Постгрес Профессиональный" было извещено о возможности таких повреждений. Общество с ограниченной ответственностью "Постгрес Профессиональный" (Postgres Professional) специально отказывается предоставлять любые гарантии, включая, но не ограничиваясь только этими гарантиями: неявные гарантии пригодности товара или пригодности для отдельной цели. Данное программное обеспечение предоставляется на основе принципа "как есть" и общество с ограниченной ответственностью "Постгрес Профессиональный" не обязано предоставлять сопровождение, поддержку, обновления, расширения или изменения. |
- Перевод
Сегодня давайте поговорим о преимуществах Postgres перед другими системами с открытым кодом. Эту тему мы обязательно раскроем более подробно на PG Day"16 Russia, до которой осталось всего два месяца.
Возможно, вы спрашиваете себя: «Почему PostgreSQL?» Ведь есть и другие варианты реляционных баз данных с открытым исходным кодом (в рамках этой статьи мы рассматривали MySQL, MariaDB и Firebird), так что же Постгрес может предложить такого, чего нет у них? В слогане PostgreSQL заявляется, что это «Самая продвинутая база данных с открытым исходным кодом в мире». Мы приведем несколько причин, почему Постгрес делает такие заявления.
В первой части этой серии мы поговорим о хранении данных - модели, структуре, типах и ограничениях размера. А во больше сфокусируемся на выборке и манипуляциях с данными.
Модель данных
PostgreSQL не просто реляционная, а объектно-реляционная СУБД. Это даёт ему некоторые преимущества над другими SQL базами данных с открытым исходным кодом, такими как MySQL, MariaDB и Firebird.Фундаментальная характеристика объектно-реляционной базы данных - это поддержка пользовательских объектов и их поведения, включая типы данных, функции, операции, домены и индексы. Это делает Постгрес невероятно гибким и надежным. Среди прочего, он умеет создавать, хранить и извлекать сложные структуры данных. В некоторых примерах ниже вы увидите вложенные и составные конструкции, которые не поддерживаются стандартными РСУБД.
Структуры и типы данных
Существует обширный список типов данных, которые поддерживает Постгрес. Кроме числовых, с плавающей точкой, текстовых, булевых и других ожидаемых типов данных (а также множества их вариаций), PostgreSQL может похвастаться поддержкой uuid, денежного, перечисляемого, геометрического, бинарного типов, сетевых адресов, битовых строк, текстового поиска, xml, json, массивов, композитных типов и диапазонов, а также некоторых внутренних типов для идентификации объектов и местоположения логов. Справедливости ради стоит сказать, что MySQL, MariaDB и Firebird тоже имеют некоторые из этих типов данных, но только Постгрес поддерживает их все.Давайте рассмотрим подробнее некоторые из них:
Сетевые адреса
PostgreSQL обеспечивает хранение разных типов сетевых адресов. Тип данных CIDR (бесклассовая маршрутизация интернет домена, Classless Internet Domain Routing) следует соглашению для сетевых адресов IPv4 и IPv6. Вот несколько примеров:- 192.168.100.128/25
- 10.1.2.3/32
- 2001:4f8:3:ba:2e0:81ff:fe22:d1f1/128
- ::ffff:1.2.3.0/128
У MySQL и MariaDB тоже есть INET функции для конвертации сетевых адресов, но они не предоставляют типы данных для внутреннего хранения сетевых адресов. У Firebird тоже нет типов для хранения сетевых адресов.
Многомерные массивы
Поскольку Постгрес - это объектно-реляционная база данных, массивы значений могут храниться для большинства существующих типов данных. Сделать это можно путём добавления квадратных скобок к спецификации типа данных для столбца или с помощью выражения ARRAY. Размер массива может быть задан, но это необязательно. Давайте рассмотрим меню праздничного пикника для демонстрации использования массивов:Создаем таблицу, у которой значения являются массивами
CREATE TABLE holiday_picnic (holiday varchar(50) -- строковое значение
sandwich text, -- массив
side text , -- многомерный массив
dessert text ARRAY, -- массив
beverage text ARRAY -- массив из 4-х элементов);
-- вставляем значения массивов в таблицу
INSERT INTO holiday_picnic VALUES
("Labor Day",
"{"roast beef","veggie","turkey"}",
"{
{"potato salad","green salad","macaroni salad"},
{"chips","crackers"}
}",
"{"fruit cocktail","berry pie","ice cream"}",
"{"soda","juice","beer","water"}");
MySQL, MariaDB, и Firebird так не умеют. Чтобы хранить такие массивы значений в традиционных реляционных базах данных, придется использовать обходной путь и создавать отдельную таблицу со строками для каждого из значений массива.
Геометрические данные
Геоданные быстро становятся основным требованием для многих приложений. PostgreSQL уже давно поддерживает множество геометрических типов данных, таких как точки, линии, круги и многоугольники. Один из этих типов – PATH, он состоит из множества последовательно расположенных точек и может быть открытым (начальная и конечная точки не связаны) или закрытым (начальная и конечная точки связаны). Давайте рассмотрим в качестве примера туристическую тропу. В данном случае туристическая тропа - это петля, поэтому начальная и конечная точки связаны, и, значит, мой путь является закрытым. Круглые скобки вокруг набора координат указывают на закрытый путь, а квадратные - на открытый.Создаем таблицу для хранения троп
CREATE TABLE trails (trail_name varchar(250),
trail_path path);
-- вставляем тропу в таблицу,
-- для которой маршрут определяется координатами в формате широта-долгота
INSERT INTO trails VALUES
("Dool Trail - Creeping Forest Trail Loop",
((37.172,-122.22261666667),
(37.171616666667,-122.22385),
(37.1735,-122.2236),
(37.175416666667,-122.223),
(37.1758,-122.22378333333),
(37.179466666667,-122.22866666667),
(37.18395,-122.22675),
(37.180783333333,-122.22466666667),
(37.176116666667,-122.2222),
(37.1753,-122.22293333333),
(37.173116666667,-122.22281666667)));
Расширение PostGIS для PostgreSQL дополняет существующие свойства геометрических данных вспомогательными пространственными типами, функциями, операторами и индексами. Оно обеспечивает поддержку местоположения и поддерживает как растровые, так и векторные данные. Оно также обеспечивает совместимость с множеством сторонних геопространственных инструментов (защищённых авторским правом и с открытым исходным кодом) для отображения, отрисовки и работы с данными.
Заметьте, что в MySQL 5.7.8 и в MariaDB, начиная с версии 5.3.3, были добавлены расширения типов данных для поддержки стандарта географической информации OpenGIS. Эта версия MySQL и последующие версии MariaDB предлагают хранение типов данных, аналогичное штатным геоданным Постгреса. Тем не менее, в MySQL и MariaDB значения данных сначала должны быть сконвертированы в геометрический формат простыми командами перед тем, как будут вставлены в таблицу. Firebird на данный момент не поддерживает геометрические типы данных.
Поддержка JSON
Поддержка JSON в PostgreSQL позволяет вам перейти к хранению schema-less данных в SQL базе данных. Это может быть полезно, когда структура данных требует определённой гибкости: например, если в процессе разработки структура всё ещё меняется или неизвестно, какие поля будет содержать объект данных.Тип данных JSON обеспечивает проверку корректности JSON, который позволяет использовать специализированные JSON операторы и функции, встроенные в Постгрес для выполнения запросов и манипулирования данными. Также доступен тип JSONB - двоичная разновидность формата JSON, у которой пробелы удаляются, сортировка объектов не сохраняется, вместо этого они хранятся наиболее оптимальным образом, и сохраняется только последнее значение для ключей-дубликатов. JSONB обычно является предпочтительным форматом, поскольку требует меньше места для объектов, может быть проиндексирован и обрабатывается быстрее, так как не требует повторного синтаксического анализа.
В MySQL 5.7.8 и MariaDB 10.0.1 была добавлена поддержка встроенных объектов JSON. Но, хотя существует множество функций и операторов для JSON, которые теперь доступны в этих базах данных, они не индексируются так, как JSONB в PostgreSQL. Firebird пока что не присоединился к тренду и поддерживает объекты JSON только в виде текста.
Создание нового типа
Если вдруг так случится, что обширного списка типов данных Постгреса вам окажется недостаточно, вы можете использовать команду CREATE TYPE, чтобы создать новые типы данных, такие как составной, перечисляемый, диапазон и базовый. Рассмотрим пример создания и отправки запросов нового составного типа:Создаем новый составной тип "wine"
CREATE TYPE wine AS (wine_vineyard varchar(50),
wine_type varchar(50),
wine_year int);
-- создаем таблицу, которая использует составной тип "wine"
CREATE TABLE pairings (menu_entree varchar(50),
wine_pairing wine);
-- вставляем данные в таблицу при помощи выражения ROW
INSERT INTO pairings VALUES
("Lobster Tail",ROW("Stag""s Leap","Chardonnay", 2012)),
("Elk Medallions",ROW("Rombauer","Cabernet Sauvignon",2012));
/*
выборка из таблицы с использованием имени колонки
(используйте скобки, отделяемые точкой от имени поля
в составном типе)
*/
SELECT (wine_pairing).wine_vineyard, (wine_pairing).wine_type
FROM pairings
WHERE menu_entree = "Elk Medallions";
Поскольку они не являются объектно-реляционными, MySQL, MariaDB и Firebird не предоставляют такую мощную функциональность.
Размеры данных
PostgreSQL может обрабатывать много данных. Текущие опубликованные ограничения перечислены ниже:В Compose [прим. пер.: организация, в которой трудится автор оригинальной статьи] мы автоматически масштабируем вашу инсталляцию, чтобы вам не приходилось волноваться о росте количества данных. Но, как известно любому администратору баз данных, стоит с опаской относиться к слишком большим и неограниченным возможностям. Мы советуем руководствоваться здравым смыслом при создании таблиц и добавлении индексов.
Для сравнения, MySQL и MariaDB печально известны ограничением размера строк в 65 535 байт. Firebird также предлагает всего лишь 64Кб в качестве максимального размера строки. Обычно объём данных ограничивается максимальным размером файлов операционной системы. Поскольку PostgreSQL умеет хранить табличные данные в множестве файлов меньшего размера, он может обойти это ограничение. Но стоит отметить, что слишком большое количество файлов может негативно сказаться на производительности. MySQL и MariaDB поддерживают большее количество столбцов в таблице (до 4,096 в зависимости от типа данных) и большие индивидуальные размеры таблицы, чем PostgreSQL, но необходимость превысить существующие ограничения Постгреса возникает лишь в крайне редких случаях.
Целостность данных
Постгрес стремится соответствовать стандарту ANSI-SQL:2008, отвечает требованиям ACID (атомарность, согласованность, изолированность и надежность) и известен своей ссылочной и транзакционной целостностью. Первичные ключи, ограничивающие и каскадные внешние ключи, уникальные ограничения, ограничения NOT NULL, проверочные ограничения и другие функции обеспечения целостности данных дают уверенность, что только корректные данные будут сохранены.MySQL и MariaDB больше работают на то, чтобы соответствовать стандарту SQL с движками таблиц InnoDB/XtraDB. Теперь они предлагают опцию STRICT с использованием режимов SQL, которая устанавливает проверки корректности используемых данных. Несмотря на это, в зависимости от того, какой режим вы используете, недостоверные и даже урезанные без вашего ведома данные могут быть вставлены или созданы при обновлении. Ни одна из этих баз данных сейчас не поддерживает CHECK ограничения. Кроме того, у них существует множество особенностей в отношении ограничений ссылочной целостности по внешним ключам. В дополнение к вышесказанному, целостность данных может существенно пострадать в зависимости от выбранного движка хранения. MySQL (и fork MariaDB) не делают секрета из того, что променяли целостность и соответствие стандартам на скорость и эффективность.
Подводя итоги
У Постгреса множество возможностей. Созданный с использованием объектно-реляционной модели, он поддерживает сложные структуры и широкий спектр встроенных и определяемых пользователем типов данных. Он обеспечивает расширенную ёмкость данных и заслужил доверие бережным отношением к целостности данных. Возможно, вам не понадобятся все те продвинутые функции хранения данных, которые мы исследовали в этой статье, но, поскольку потребности могут быстро возрасти, есть несомненное преимущество в том, чтобы иметь всё это под рукой.Если вам кажется, что PostgreSQL не соответствует вашим потребностям, или вы предпочитаете “стрелять от бедра”, тогда вам стоит обратить внимание на NoSQL базы данных, которые мы предлагаем в Compose, или подумать о других SQL базах данных, которые мы упоминали. У каждой из них есть свои преимущества. Compose твёрдо уверен, что очень важно выбрать правильную базу данных для конкретной задачи… иногда это означает, что нужно выбрать несколько баз данных!
Хотите больше Постгреса?
PostgreSQL — это кроссплатформенная объектно-реляционная СУБД с открытым исходным кодом. Из этой статьи вы узнаете, как установить PostgreSQL в Ubuntu Linux, подключиться к нему и выполнить пару простых SQL-запросов, а также о том, как настроить резервное копирование.
Чтобы установить PostgreSQL 9.2 в Ubuntu 12.10, выполните следующие команды:
sudo
apt-add-repository ppa:pitti/
postgresql
sudo
apt-get update
sudo
apt-get install
postgresql-9.2
Попробуем поработать с СУБД через оболочку:
sudo -u postgres psql
Создадим тестовую базу данных и тестового пользователя:
CREATE
DATABASE
test_database;
CREATE
USER
test_user WITH
password "qwerty"
;
GRANT
ALL
ON
DATABASE
test_database TO
test_user;
Для выхода из оболочки введите команду \q .
Теперь попробуем поработать с созданной базой данных от имени test_user:
psql -h localhost test_database test_user
Создадим новую таблицу:
CREATE
SEQUENCE
user_ids;
CREATE
TABLE
users (
id INTEGER
PRIMARY
KEY
DEFAULT
NEXTVAL
("user_ids"
)
,
login CHAR
(64
)
,
password CHAR
(64
)
)
;
Обратите внимание, что в отличие от некоторых других СУБД, в PostgreSQL нет столбцов со свойством auto_increment. Вместо этого в постгресе используются последовательности (sequences). На данный момент достаточно знать, что с помощью функции nextval мы можем получать уникальные числа для заданной последовательности:
SELECT NEXTVAL ("user_ids" ) ;
Прописав в качестве значения по умолчанию для поля id таблицы users значение NEXTVAL ("user_ids" ) , мы добились того же эффекта, что дает auto_increment. При добавлении новых записей в таблицу мы можем не указывать id, потому что уникальный id будет сгенерирован автоматически. Несколько таблиц могут использовать одну и ту же последовательность. Таким образом мы сможем гарантировать, что значения некоторых полей у этих таблиц не пересекаются. В этом смысле последовательности более гибки, чем auto_increment.
Точно такую же таблицу можно создать и при помощи всего лишь одной команды:
CREATE
TABLE
users2 (
id SERIAL
PRIMARY
KEY
,
login CHAR
(64
)
,
password CHAR
(64
)
)
;
В этом случае последовательность для поля id создается автоматически.
Теперь с помощью команды \d можно ознакомиться со списком всех доступных таблиц, а с помощью \d users — увидеть описание таблицы users. Если вы не получили интересующую вас информацию, попробуйте \d+ вместо \d . Список баз данных можно получить командой \l , а переключиться на конкретную БД — командой \c dbname . Для отображения справки по командам скажите \? .
Важно отметить, что в PostgreSQL по умолчанию имена таблиц и столбцов приводятся к нижнему регистру. Если это поведение нежелательно, можно воспользоваться двойными кавычками:
CREATE TABLE "anotherTable" ("someValue" VARCHAR (64 ) ) ;
Еще одна особенность PostgreSQL, с которой могут возникнуть сложности в начале работы с этой СУБД — так называемые «схемы». Схема представляет собой что-то вроде пространства имен для таблиц, как бы каталог с таблицами внутри базы данных.
Создание схемы:
CREATE SCHEMA bookings;
Переключение на схему:
SET search_path TO bookings;
Просмотреть список существующих схем можно командой \dn . По умолчанию используется схема с именем public. В принципе, можно успешно использовать PostgreSQL, и не зная про существование схем. Но при работе с унаследованным кодом, а также в некоторых граничных случаях, знание о схемах может очень пригодиться.
В остальном работа с PostgreSQL мало чем отличается от работы с любой другой реляционной СУБД:
INSERT
INTO
users (login,
password)
VALUES
("afiskon"
,
"123456"
)
;
SELECT
*
FROM
users;
Если сейчас вы попытаетесь подключиться к постгресу с другой машины, то потерпите неудачу:
psql -h 192.168.0.1 test_database test_user
Psql: could not connect to server: Connection refused
Is the server running on host "192.168.0.1" and accepting
TCP/IP connections on port 5432?
Чтобы исправить это, добавьте строку:
listen_addresses = "localhost,192.168.0.1"
… в файл /etc/postgresql/9.2/main/postgresql.conf, а также.
- Перевод
Сегодня давайте поговорим о преимуществах Postgres перед другими системами с открытым кодом. Эту тему мы обязательно раскроем более подробно на PG Day"16 Russia, до которой осталось всего два месяца.
Возможно, вы спрашиваете себя: «Почему PostgreSQL?» Ведь есть и другие варианты реляционных баз данных с открытым исходным кодом (в рамках этой статьи мы рассматривали MySQL, MariaDB и Firebird), так что же Постгрес может предложить такого, чего нет у них? В слогане PostgreSQL заявляется, что это «Самая продвинутая база данных с открытым исходным кодом в мире». Мы приведем несколько причин, почему Постгрес делает такие заявления.
В первой части этой серии мы поговорим о хранении данных - модели, структуре, типах и ограничениях размера. А во второй части больше сфокусируемся на выборке и манипуляциях с данными.
Модель данных
PostgreSQL не просто реляционная, а объектно-реляционная СУБД. Это даёт ему некоторые преимущества над другими SQL базами данных с открытым исходным кодом, такими как MySQL, MariaDB и Firebird.Фундаментальная характеристика объектно-реляционной базы данных - это поддержка пользовательских объектов и их поведения, включая типы данных, функции, операции, домены и индексы. Это делает Постгрес невероятно гибким и надежным. Среди прочего, он умеет создавать, хранить и извлекать сложные структуры данных. В некоторых примерах ниже вы увидите вложенные и составные конструкции, которые не поддерживаются стандартными РСУБД.
Структуры и типы данных
Существует обширный список типов данных, которые поддерживает Постгрес. Кроме числовых, с плавающей точкой, текстовых, булевых и других ожидаемых типов данных (а также множества их вариаций), PostgreSQL может похвастаться поддержкой uuid, денежного, перечисляемого, геометрического, бинарного типов, сетевых адресов, битовых строк, текстового поиска, xml, json, массивов, композитных типов и диапазонов, а также некоторых внутренних типов для идентификации объектов и местоположения логов. Справедливости ради стоит сказать, что MySQL, MariaDB и Firebird тоже имеют некоторые из этих типов данных, но только Постгрес поддерживает их все.Давайте рассмотрим подробнее некоторые из них:
Сетевые адреса
PostgreSQL обеспечивает хранение разных типов сетевых адресов. Тип данных CIDR (бесклассовая маршрутизация интернет домена, Classless Internet Domain Routing) следует соглашению для сетевых адресов IPv4 и IPv6. Вот несколько примеров:- 192.168.100.128/25
- 10.1.2.3/32
- 2001:4f8:3:ba:2e0:81ff:fe22:d1f1/128
- ::ffff:1.2.3.0/128
У MySQL и MariaDB тоже есть INET функции для конвертации сетевых адресов, но они не предоставляют типы данных для внутреннего хранения сетевых адресов. У Firebird тоже нет типов для хранения сетевых адресов.
Многомерные массивы
Поскольку Постгрес - это объектно-реляционная база данных, массивы значений могут храниться для большинства существующих типов данных. Сделать это можно путём добавления квадратных скобок к спецификации типа данных для столбца или с помощью выражения ARRAY. Размер массива может быть задан, но это необязательно. Давайте рассмотрим меню праздничного пикника для демонстрации использования массивов:Создаем таблицу, у которой значения являются массивами
CREATE TABLE holiday_picnic (holiday varchar(50) -- строковое значение
sandwich text, -- массив
side text , -- многомерный массив
dessert text ARRAY, -- массив
beverage text ARRAY -- массив из 4-х элементов);
-- вставляем значения массивов в таблицу
INSERT INTO holiday_picnic VALUES
("Labor Day",
"{"roast beef","veggie","turkey"}",
"{
{"potato salad","green salad","macaroni salad"},
{"chips","crackers"}
}",
"{"fruit cocktail","berry pie","ice cream"}",
"{"soda","juice","beer","water"}");
MySQL, MariaDB, и Firebird так не умеют. Чтобы хранить такие массивы значений в традиционных реляционных базах данных, придется использовать обходной путь и создавать отдельную таблицу со строками для каждого из значений массива.
Геометрические данные
Геоданные быстро становятся основным требованием для многих приложений. PostgreSQL уже давно поддерживает множество геометрических типов данных, таких как точки, линии, круги и многоугольники. Один из этих типов – PATH, он состоит из множества последовательно расположенных точек и может быть открытым (начальная и конечная точки не связаны) или закрытым (начальная и конечная точки связаны). Давайте рассмотрим в качестве примера туристическую тропу. В данном случае туристическая тропа - это петля, поэтому начальная и конечная точки связаны, и, значит, мой путь является закрытым. Круглые скобки вокруг набора координат указывают на закрытый путь, а квадратные - на открытый.Создаем таблицу для хранения троп
CREATE TABLE trails (trail_name varchar(250),
trail_path path);
-- вставляем тропу в таблицу,
-- для которой маршрут определяется координатами в формате широта-долгота
INSERT INTO trails VALUES
("Dool Trail - Creeping Forest Trail Loop",
((37.172,-122.22261666667),
(37.171616666667,-122.22385),
(37.1735,-122.2236),
(37.175416666667,-122.223),
(37.1758,-122.22378333333),
(37.179466666667,-122.22866666667),
(37.18395,-122.22675),
(37.180783333333,-122.22466666667),
(37.176116666667,-122.2222),
(37.1753,-122.22293333333),
(37.173116666667,-122.22281666667)));
Расширение PostGIS для PostgreSQL дополняет существующие свойства геометрических данных вспомогательными пространственными типами, функциями, операторами и индексами. Оно обеспечивает поддержку местоположения и поддерживает как растровые, так и векторные данные. Оно также обеспечивает совместимость с множеством сторонних геопространственных инструментов (защищённых авторским правом и с открытым исходным кодом) для отображения, отрисовки и работы с данными.
Заметьте, что в MySQL 5.7.8 и в MariaDB, начиная с версии 5.3.3, были добавлены расширения типов данных для поддержки стандарта географической информации OpenGIS. Эта версия MySQL и последующие версии MariaDB предлагают хранение типов данных, аналогичное штатным геоданным Постгреса. Тем не менее, в MySQL и MariaDB значения данных сначала должны быть сконвертированы в геометрический формат простыми командами перед тем, как будут вставлены в таблицу. Firebird на данный момент не поддерживает геометрические типы данных.
Поддержка JSON
Поддержка JSON в PostgreSQL позволяет вам перейти к хранению schema-less данных в SQL базе данных. Это может быть полезно, когда структура данных требует определённой гибкости: например, если в процессе разработки структура всё ещё меняется или неизвестно, какие поля будет содержать объект данных.Тип данных JSON обеспечивает проверку корректности JSON, который позволяет использовать специализированные JSON операторы и функции, встроенные в Постгрес для выполнения запросов и манипулирования данными. Также доступен тип JSONB - двоичная разновидность формата JSON, у которой пробелы удаляются, сортировка объектов не сохраняется, вместо этого они хранятся наиболее оптимальным образом, и сохраняется только последнее значение для ключей-дубликатов. JSONB обычно является предпочтительным форматом, поскольку требует меньше места для объектов, может быть проиндексирован и обрабатывается быстрее, так как не требует повторного синтаксического анализа.
В MySQL 5.7.8 и MariaDB 10.0.1 была добавлена поддержка встроенных объектов JSON. Но, хотя существует множество функций и операторов для JSON, которые теперь доступны в этих базах данных, они не индексируются так, как JSONB в PostgreSQL. Firebird пока что не присоединился к тренду и поддерживает объекты JSON только в виде текста.
Создание нового типа
Если вдруг так случится, что обширного списка типов данных Постгреса вам окажется недостаточно, вы можете использовать команду CREATE TYPE, чтобы создать новые типы данных, такие как составной, перечисляемый, диапазон и базовый. Рассмотрим пример создания и отправки запросов нового составного типа:Создаем новый составной тип "wine"
CREATE TYPE wine AS (wine_vineyard varchar(50),
wine_type varchar(50),
wine_year int);
-- создаем таблицу, которая использует составной тип "wine"
CREATE TABLE pairings (menu_entree varchar(50),
wine_pairing wine);
-- вставляем данные в таблицу при помощи выражения ROW
INSERT INTO pairings VALUES
("Lobster Tail",ROW("Stag""s Leap","Chardonnay", 2012)),
("Elk Medallions",ROW("Rombauer","Cabernet Sauvignon",2012));
/*
выборка из таблицы с использованием имени колонки
(используйте скобки, отделяемые точкой от имени поля
в составном типе)
*/
SELECT (wine_pairing).wine_vineyard, (wine_pairing).wine_type
FROM pairings
WHERE menu_entree = "Elk Medallions";
Поскольку они не являются объектно-реляционными, MySQL, MariaDB и Firebird не предоставляют такую мощную функциональность.
Размеры данных
PostgreSQL может обрабатывать много данных. Текущие опубликованные ограничения перечислены ниже:В Compose [прим. пер.: организация, в которой трудится автор оригинальной статьи] мы автоматически масштабируем вашу инсталляцию, чтобы вам не приходилось волноваться о росте количества данных. Но, как известно любому администратору баз данных, стоит с опаской относиться к слишком большим и неограниченным возможностям. Мы советуем руководствоваться здравым смыслом при создании таблиц и добавлении индексов.
Для сравнения, MySQL и MariaDB печально известны ограничением размера строк в 65 535 байт. Firebird также предлагает всего лишь 64Кб в качестве максимального размера строки. Обычно объём данных ограничивается максимальным размером файлов операционной системы. Поскольку PostgreSQL умеет хранить табличные данные в множестве файлов меньшего размера, он может обойти это ограничение. Но стоит отметить, что слишком большое количество файлов может негативно сказаться на производительности. MySQL и MariaDB поддерживают большее количество столбцов в таблице (до 4,096 в зависимости от типа данных) и большие индивидуальные размеры таблицы, чем PostgreSQL, но необходимость превысить существующие ограничения Постгреса возникает лишь в крайне редких случаях.
Целостность данных
Постгрес стремится соответствовать стандарту ANSI-SQL:2008, отвечает требованиям ACID (атомарность, согласованность, изолированность и надежность) и известен своей ссылочной и транзакционной целостностью. Первичные ключи, ограничивающие и каскадные внешние ключи, уникальные ограничения, ограничения NOT NULL, проверочные ограничения и другие функции обеспечения целостности данных дают уверенность, что только корректные данные будут сохранены.MySQL и MariaDB больше работают на то, чтобы соответствовать стандарту SQL с движками таблиц InnoDB/XtraDB. Теперь они предлагают опцию STRICT с использованием режимов SQL, которая устанавливает проверки корректности используемых данных. Несмотря на это, в зависимости от того, какой режим вы используете, недостоверные и даже урезанные без вашего ведома данные могут быть вставлены или созданы при обновлении. Ни одна из этих баз данных сейчас не поддерживает CHECK ограничения. Кроме того, у них существует множество особенностей в отношении ограничений ссылочной целостности по внешним ключам. В дополнение к вышесказанному, целостность данных может существенно пострадать в зависимости от выбранного движка хранения. MySQL (и fork MariaDB) не делают секрета из того, что променяли целостность и соответствие стандартам на скорость и эффективность.
Подводя итоги
У Постгреса множество возможностей. Созданный с использованием объектно-реляционной модели, он поддерживает сложные структуры и широкий спектр встроенных и определяемых пользователем типов данных. Он обеспечивает расширенную ёмкость данных и заслужил доверие бережным отношением к целостности данных. Возможно, вам не понадобятся все те продвинутые функции хранения данных, которые мы исследовали в этой статье, но, поскольку потребности могут быстро возрасти, есть несомненное преимущество в том, чтобы иметь всё это под рукой.Если вам кажется, что PostgreSQL не соответствует вашим потребностям, или вы предпочитаете “стрелять от бедра”, тогда вам стоит обратить внимание на NoSQL базы данных, которые мы предлагаем в Compose, или подумать о других SQL базах данных, которые мы упоминали. У каждой из них есть свои преимущества. Compose твёрдо уверен, что очень важно выбрать правильную базу данных для конкретной задачи… иногда это означает, что нужно выбрать несколько баз данных!
Хотите больше Постгреса?
Я достаточно долго думал над вопросом, какую систему управления базами данных (СУБД) выбрать для своих статей и решил остановиться на PostgreSQL.
Выбор обусловлен несколькими причинам:
- Бесплатная СУБД
- Простота установки.
- Поддержка основных операционных систем
- Удобная програма pgAdmin для работы с базами
- Это современная СУБД с хорошими возможностями
В принципе в JDK есть встроенная база данных — Derby. Но пользоваться ей, на мой взгляд, очень неудобно. MySQL в общем тоже неплохо, но в нем достаточно неудобная утилита для ввода команд. Остальные базы либо платные, либо малоизвестные. Само собой, после прочтения моих статей вам никто не мешает попробовать поработать с этими базами данных самостоятельно.
Загрузить нужную версию PostgreSQL можно с этой страницы: Download PostgreSQL .
На данный момент я использовал версию 9.5.2. Какая версия будет на момент чтения статьи вами — не знаю. Но надеюсь, что в ближайшие годы что-то кардинально не поменяется.
Будьте внимательны — загружайте версию для вашей операционной системы. Дальше запускаете установку. По экранам она выглядит вот так.
На втором экране вам надо выбрать директорию для установки. Я не рекомендую устанавливать в каталог “Program Files” по умолчанию, т.к. на Windows серверных платформ это бывает чревато. На домашних системах скорее всего проблем не будет, но как говорится, “обэегшись на молоке, дуешь на воду”. Посему я обычно ставлю директорию “C:\PostgreSQL\”
На следующем экране вам надо ввести парль для пользователя “postgres”. Для разработки я выбираю такой же пароль: “postgres”.
На следующем экране запрашивается порт, на котором будет “висеть” PostgreSQL. Если у вас не установлен PostgreSQL, то можно оставить по умолчанию “5432”.
Локализацию можно оставить как есть. Кому интересно, может выбрать что-нибудь конкретное. Я в принципе проблем не имел при выборе по-умолчанию.
Запускаем установку …
и ждем, пока она закончится.
По окончанию вам предложат установить дополнительную утилиты Stack Builder — я ее обычно не ставлю, так что “галочку” можно снять и нажать “Finish”.
В общем установка закончилась. Теперь в списке сервисов Windows можно увидеть PostgreSQL
Я нередко устанавливаю ручной запуск сервиса, но это уже как вам будет удобно.
Осталось только узнать, что в комплекте PostgreSQL устанавливается весьма удобная и легко понятная программа для управления СУБД — pgAdmin III. Ее можно найти в стартовом меню Windows (если вы работаете под другой ОС — поищите, наверняка найдете).
Запускайте и дальше все достаточно просто.
Кликаем дважды на PostgreSQL 9.5 слева — вас могу попросить ввести пароль.
Дальше вы увидите слева струткуру вашей СУБД.
Открываем слева раздел “Базы данных” и видим уже заранее созданную базу “postgres”.
Щелкните правой кнопкой мыши на пункте “Базы данных” и в выпадающем меню выберите “Новая база данных…”. Появится форма для ввода — для начала достаточно ввести имя базы данных — я назвал ее “contactdb”
Выделите мышкой вновь созданную базу данных и получите возможность делать с ней, что хотите.
Для запуска команд вам надо открыть SQL-редактор. Проще всего — нажать кнопку на верхней панели.
В открытом окне можно набирать команды SQL.
В общем все готово. Мы можем запускать SQL-скрипт, который создаст нужную нам таблицу для контактов и вставит туда тестовые данные.
Для создания необходимых нам данных SQL-скрипт выглядит вот так:
DROP TABLE IF EXISTS JC_CONTACT; CREATE TABLE JC_CONTACT (CONTACT_ID SERIAL, FIRST_NAME VARCHAR(50) NOT NULL, LAST_NAME VARCHAR(50) NOT NULL, PHONE VARCHAR(50) NOT NULL, EMAIL VARCHAR(50) NOT NULL, PRIMARY KEY (CONTACT_ID)); INSERT INTO JC_CONTACT (FIRST_NAME, LAST_NAME, PHONE, EMAIL) VALUES ("Peter","Belgy","+79112345678","[email protected]"); INSERT INTO JC_CONTACT (FIRST_NAME, LAST_NAME, PHONE, EMAIL) VALUES ("Helga","Forte","+79118765432","[email protected]"); SELECT * from JC_CONTACT;
DROP TABLE IF EXISTS JC_CONTACT ; CREATE TABLE JC_CONTACT CONTACT_ID SERIAL , FIRST_NAME VARCHAR (50 ) NOT NULL , LAST_NAME VARCHAR (50 ) NOT NULL , PHONE VARCHAR (50 ) NOT NULL , EMAIL VARCHAR (50 ) NOT NULL , PRIMARY KEY (CONTACT_ID ) INSERT INTO JC_CONTACT (FIRST_NAME , LAST_NAME , PHONE , EMAIL ) VALUES ("Peter" , "Belgy" , "+79112345678" , "[email protected]" ) ; INSERT INTO JC_CONTACT (FIRST_NAME , LAST_NAME , PHONE , EMAIL ) VALUES ("Helga" , "Forte" , "+79118765432" , "[email protected]" ) ; SELECT * from JC_CONTACT ; |
