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简介 #
PostgreSQL 是一个强大的开源对象-关系型数据库管理系统（ORDBMS）。支持 SQL 标准的同时，PostgreSQL 还扩展了存储过程、多版本并发控制（MVCC）、数据完整性等特性。作为开发者，理解并熟练使用 PostgreSQL 的高级功能对于开发和管理高效、可靠的应用程序至关重要。
安装 #
包管理器安装 #
可以通过包管理器或从源代码安装 PostgreSQL。以 Ubuntu 为例：
sudo apt update
sudo apt install postgresql postgresql-contrib
初始配置 #
安装后，启动 PostgreSQL 并设置用户及权限。
# 启动 PostgreSQL
sudo systemctl start postgresql
# 创建新用户
sudo -u postgres createuser --interactive
# 创建新数据库
sudo -u postgres createdb mydb
# 进入 PostgreSQL Shell
sudo -u postgres psql
使用 Docker 安装 #
拉镜像 #
默认的镜像版本 (latest) 是基于 Debian 镜像的，如果你希望拉取体积更小的 PostgreSQL 镜像可以拉取基于 Alpine 的：
docker pull postgres
docker pull postgres:15-alpine
创建数据卷 #
在 docker 中创建卷，用以持久化数据库的数据
docker volume create postgre-data
创建并运行容器 #
docker run -id --name=postgresql -v postgre-data:/var/lib/postgresql/data -p 5432:5432 -e POSTGRES_PASSWORD=123456 -e LANG=C.UTF-8 postgres
- 绑定数据卷：
-v postgre-data:/var/lib/postgresql/data - 端口：5432
- 用户密码：
POSTGRES_PASSWORD指定密码，如果没有指明POSTGRES_USER，则默认使用超级用户（用户名为postgres）。 - 指定语言，以支持中文。
LANG=C.UTF-8
基础数据库操作 #
数据库与表的基本操作 #
创建数据库和表是数据库开发的第一步。
-- 创建数据库
CREATE DATABASE mydb;
-- 连接数据库
\c mydb;
-- 创建表
CREATE TABLE users (
id SERIAL PRIMARY KEY,
name VARCHAR(50),
email VARCHAR(100) UNIQUE,
created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
插入数据 #
使用 INSERT 语句插入数据：
INSERT INTO users (name, email) VALUES ('Alice', '[email protected]');
查询数据 #
使用 SELECT 语句查询数据：
SELECT * FROM users;
-- 条件查询
SELECT * FROM users WHERE email = '[email protected]';
更新和删除数据 #
可以使用 UPDATE 和 DELETE 语句更新或删除记录。
-- 更新数据
UPDATE users SET name = 'Alice Updated' WHERE id = 1;
-- 删除数据
DELETE FROM users WHERE id = 1;
高级查询 #
JOIN 操作 #
PostgreSQL 支持多种 JOIN 类型（INNER JOIN, LEFT JOIN, RIGHT JOIN 等）。
-- INNER JOIN 查询
SELECT u.name, o.order_id
FROM users u
INNER JOIN orders o ON u.id = o.user_id;
子查询 #
子查询用于在查询中嵌套其他查询。
SELECT name
FROM users
WHERE id IN (SELECT user_id FROM orders WHERE amount > 100);
聚合函数与 GROUP BY #
PostgreSQL 提供了丰富的聚合函数，如 COUNT, SUM, AVG, MAX, MIN 等。
SELECT COUNT(*), AVG(amount)
FROM orders
GROUP BY user_id;
存储过程与函数 #
PostgreSQL 支持通过 PL/pgSQL 编写存储过程和函数。
-- 创建函数
CREATE OR REPLACE FUNCTION get_user_email(user_id INT) RETURNS VARCHAR AS $$
DECLARE
user_email VARCHAR;
BEGIN
SELECT email INTO user_email FROM users WHERE id = user_id;
RETURN user_email;
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;
-- 调用函数
SELECT get_user_email(1);
事务管理 #
PostgreSQL 支持事务操作，通过 BEGIN、COMMIT 和 ROLLBACK 语句来管理事务。
BEGIN;
UPDATE users SET name = 'Bob' WHERE id = 2;
INSERT INTO orders (user_id, amount) VALUES (2, 500);
COMMIT;
数据库性能优化 #
索引优化 #
索引可以显著提高查询速度。常用的索引类型包括 B-tree、GIN、GIST 等。
- GIN 索引适用于包含多值数据类型的列，如数组、JSONB 等。
-- 创建索引
CREATE INDEX idx_users_email ON users (email);
create index retrieval_model_idx on datasets using gin(retrieval_model);
分区表 #
分区表能够提高处理大数据集的效率。
-- 创建分区表
CREATE TABLE orders_partitioned (
order_id SERIAL,
amount DECIMAL,
order_date DATE
) PARTITION BY RANGE (order_date);
数据库备份与恢复 #
备份 #
PostgreSQL 提供 pg_dump 工具来进行备份。
pg_dump mydb > mydb_backup.sql
恢复 #
使用 psql 恢复备份的数据。
psql mydb < mydb_backup.sql
常用扩展插件 #
pg_stat_statements
#
用于收集查询统计信息的扩展，帮助监控数据库性能。
-- 安装插件
CREATE EXTENSION pg_stat_statements;
-- 查询统计信息
SELECT * FROM pg_stat_statements;
PostGIS
#
一个扩展用于支持地理空间数据。
-- 安装插件
CREATE EXTENSION postgis;
-- 使用地理空间数据类型
SELECT ST_AsText(geom) FROM spatial_table;
安全性 #
用户与权限管理 #
PostgreSQL 通过角色和权限控制数据库访问。
-- 创建用户
CREATE USER dev_user WITH PASSWORD 'password';
-- 赋予权限
GRANT SELECT, INSERT ON users TO dev_user;
数据加密 #
PostgreSQL 支持传输层加密（SSL），可以通过配置 postgresql.conf 和 pg_hba.conf 文件启用。
工具与资源 #
- pgAdmin: 图形化数据库管理工具。
- DBeaver: 跨平台 SQL 工具，支持 PostgreSQL。
- 官方文档: PostgreSQL 官方文档.
