PostgreSQL入门

一、PG简介

PostgreSQL 是一个免费的对象-关系数据库服务器(ORDBMS),在灵活的BSD许可证下发行。

PostgreSQL 开发者把它念作 post-gress-Q-L。

PostgreSQL 的 Slogan 是 "世界上最先进的开源关系型数据库"。

“开源界的Oracle”,去O首选

PostgreSQL官网

https://www.postgresql.org/

PostgreSQL中文社区

http://www.postgres.cn/v2/home

全球数据库排行

https://db-engines.com/en/

国产数据库排行

https://www.modb.pro/dbRank

1、PG的历史

PostgreSQL最初设想于1986年,当时被叫做Berkley Postgres Project。

该项目一直到1994年都处于演进和修改中,直到开发人员Andrew Yu和Jolly Chen在Postgres中添加了一个SQL(Structured Query Language,结构化查询语言)翻译程序,该版本叫做Postgres95,在开放源代码开放源代码/114160)社区发放。

开始以社区的形式运作。

1996年,再次对Postgres95做了较大的改动,并将其作为PostgresSQL6.0版发布。该版本的Postgres提高了后端的速度,包括增强型SQL92标准以及重要的后端特性(包括子选择、默认值、约束和触发器)。

2005年,发布8.0版本,开始支持windows系统环境

PostgreSQL 9.0 :支持64位windows系统,异步流数据复制、Hot Standby;

PostgreSQL 9.1 :支持数据同步复制,unlogged tabels、serializable snapshot isolation、FDW 外部表。

此版本后,PostgreSQL 开始得到中国多个行业用户的关注,开始有应用于电信、保险、制造业等边缘系统。

等等等 … …

2、PG的社区

PG为什么没有被商业公司控制?

纯社区

为什么要贡献核心代码?

最终用户

  • 希望社区长久,期望可以享受免费的、可持续发展的、开源的、不被任何商业公司、不被任何国家控制的企业级数据库。去O,去DB2 ,去Sybase;
  • 不靠数据库赚钱;
  • PG用到的人越多,越多人背书,使用越靠谱(事实也是如此);
  • 抛砖引玉,企业投入2个研发持续贡献(一年可能一两百万),实际上整个PG社区有数千人在贡献,对最终用户来说,简直赚到了。使用商业数据库,除了LICENSE等成本,依旧需要投管理、研发、外包资源,一年数千万甚至上亿,公司越大,越有动力去贡献社区。从趋势来看,给PG贡献代码的大客户只会越来越多;

云厂商

  • 开源数据库与云厂商发生利益冲突,纷纷改协议;
  • 数据库市场巨大;
  • 自研是最佳选择,但是自研有一些问题:譬如需要培养生态,需要市场背书,需要大量研发资源,可能需要重复造轮子;
  • BASE PG的好处:
    1、免去自己培养生态,
    2、避免重复造轮子,
    3、PG的代码基础非常不错(开源界的Oracle)
    4、防止其他厂商控制PG失去市场主导能力(AWS,google,IBM,微软都已成为PG社区的赞助商)

数据库厂商

  • 推一款新的商业数据库,通常都需要背书,小厂产品,谁为你背书?
    1、有技术的厂商,很难挑战已有的数据库市场格局
    2、有渠道的厂商,需要抓住窗口期,快速占领市场,避免重复造轮子。
    需要一款可以无法律风险,二次分发的开源数据库,唯有PG
    可以贡献核心代码,社区所有的用户都可以为之背书。

数据库服务|DaaS服务提供商

  • 开源产品的服务提供商,能力如何体现?
    当然是你的架构能力,优化能力,管理能力,FIX BUG的能力
    最好能贡献核心代码,有PG为你背书

完善的组织结构

开源许可独特性

(Postgres遵守BSD许可证发行)却使开发者们得以获取源代码并进一步开发系统。

BSD许可协议Berkeley Software Distribution license)是自由软件中使用最广泛的许可协议之一。BSD就是遵照这个许可证来发布,也因此而得名 BSD许可协议。

BSD包最初所有者是加州大学董事会,这是由于 BSD 源自加州大学伯克利分校。BSD开始后,BSD许可协议得以修正,使得以后许多BSD变种,都采用类似风格的条款。

跟其他条款相比,从GNU通用公共许可证(GPL)到限制重重的著作权(Copyright),BSD许可证比较宽松,甚至跟公有领域更为接近。"Take it down to the copy center and make as many copies as you want"[1]。可以说,GPL强迫后续版本必须一样是自由软件,BSD的后续版本可以选择要继续是BSD或其他自由软件条款或封闭软件等等。

众所周知,MySQL被Oracle所控制,MySQL同时使用了GPL和一种商业许可(称为双重许可)。
GPL(General Public license)是公共许可,遵循了GPL的软件是公共的。如果某软件使用了GPL软件,那么该软件也需要开源,如果不开源,就不能使用GPL软件,这和是否把该软件商用与否是没关系的。
如果无法满足GPL,就需要获得商业许可,通过与Oracle公司联系,制定解决方案,受Oracle公司约束。

同为开源软件,PostgreSQL源码使用自由友好、商业应用不受任何公司实体所控制,而MySQL则在一定程度上有所限制。

3、PostgreSQL与MySQL的比较

PostgreSQL相对于MySQL的优势
1)在SQL的标准实现上要比MySQL完善,而且功能实现比较严谨。
2)对表连接支持较完整,优化器的功能较完整,支持的索引类型很多,复杂查询能力较强。
3)PG主表采用堆表存放,MySQL采用索引组织表,能够支持比MySQL更大的数据量。
4)PG的主备复制属于物理复制,相对于MySQL基于binlog的逻辑复制,数据的一致性更加可靠,复制性能更高,对主机性能的影响也更小。
5)PostgreSQL支持JSON和其他NoSQL功能,如本机XML支持和使用HSTORE的键值对。它还支持索引JSON数据以加快访问速度,特别是10版本JSONB更是强大。
6)PostgreSQL完全免费,而且是BSD协议,如果你把PostgreSQL改一改,然后再拿去卖钱,也没有人管你,这一点很重要,这表明了PostgreSQL数据库不会被其它公司控制。相反,MySQL现在主要是被Oracle公司控制。
MySQL相对于PG的优势

1)innodb的基于回滚段实现的MVCC机制,相对PG新老数据一起存放的基于XID的MVCC机制,是占优的。新老数据一起存放,需要定时触 发VACUUM,会带来多余的IO和数据库对象加锁开销,引起数据库整体的并发能力下降。而且VACUUM清理不及时,还可能会引发数据膨胀。
2)MySQL采用索引组织表,这种存储方式非常适合基于主键匹配的查询、删改操作,但是对表结构设计存在约束。
3)MySQL的优化器较简单,系统表、运算符、数据类型的实现都很精简,非常适合简单的查询操作。
4)MySQL相对于PG在国内的流行度更高,PG在国内显得就有些落寞了。
5)MySQL的存储引擎插件化机制,使得它的应用场景更加广泛,比如除了innodb适合事务处理场景外,myisam适合静态数据的查询场景。
总结

从应用场景来说,PG更加适合严格的企业应用场景(比如金融、电信、ERP、CRM),但不仅仅限制于此,PostgreSQL的json,jsonb,hstore等数据格式,特别适用于一些大数据格式的分析;而MySQL更加适合业务逻辑相对简单、数据可靠性要求较低的互联网场景(比如google、facebook、alibaba),当然现在MySQL的在innodb引擎的大力发展,功能表现良好

扩展阅读:

PostgreSQL 是中国第一的开源数据库?

https://cloud.tencent.com/developer/article/1847734

解密:为什么国产数据库使用PostgreSQL而不是MySQL

https://www.iidba.com/thread-290491-1-1.html

神仙打架:PG 和 MySQL 到底哪个更好用?

https://dbaplus.cn/news-11-3235-1.html

二、PostgreSQL的下载安装

1、Windows 上安装 PostgreSQL

(1)下载安装

访问官网下载地址
https://www.enterprisedb.com/downloads/postgres-postgresql-downloads

下载最新发布的PostgreSQL 14。
双击下载安装包,开始安装

你可以修改安装路径

选择安装组件,不懂的选就是全部勾上:

设置数据库路径

设置超级用户的密码

设置端口号,可以直接用默认就行

直接点 Next

点 Next

去掉勾选,直接点 Finish

打开 pgAdmin 4

pgAdmin 主页如下

点击左侧的 Servers > Postgre SQL 10

输入密码,点击 OK 即可

控制面板如下

打开 SQL Shell(psql)

(2)远程访问

\1. 打开postgresql安装目录的data子目录

\2. 修改pg_hba.conf文件:在IPV4部分添加新的一行:host all all 0.0.0.0/0 md5

\3. 控制面板-->系统与安全-->Windows防火墙,关闭防火墙。

4.重启服务

2、Linux上安装PostgreSQL

(1)下载安装

访问官网下载地址

https://www.postgresql.org/download/
选择相应的版本和平台;

# Install the repository RPM:
sudo yum install -y https://download.postgresql.org/pub/repos/yum/reporpms/EL-7-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm
# Install PostgreSQL:
sudo yum install -y postgresql14-server
# Optionally initialize the database and enable automatic start:
sudo /usr/pgsql-14/bin/postgresql-14-setup initdb
sudo systemctl enable postgresql-14
sudo systemctl start postgresql-14

导入yum源

sudo yum install -y https://download.postgresql.org/pub/repos/yum/reporpms/EL-7-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm

安装PostgreSQL服务

sudo yum install -y postgresql14-server

初始化数据库

sudo /usr/pgsql-14/bin/postgresql-14-setup initdb

启动PostgreSQL服务

#设置PostgreSQL服务为开机启动
sudo systemctl enable postgresql-14
#启动PostgreSQL服务
sudo systemctl start postgresql-14

(2)修改postgres账号密码

PostgreSQL安装成功之后,会默认创建一个名为postgres的Linux用户,初始化数据库后,会有名为postgres的数据库,来存储数据库的基础信息,例如用户信息等等,相当于MySQL中默认的名为mysql数据库。

postgres数据库中会初始化一名超级用户postgres

为了方便使用postgres账号进行管理,可以修改该账号的密码

进入PostgreSQL命令行

通过su命令切换linux用户为postgres会自动进入命令行

su postgres

启动SQL Shell

psql

修改密码

ALTER USER postgres WITH PASSWORD 'NewPassword';

(3)配置远程访问

开放端口

sudo firewall-cmd --add-port=5432/tcp --permanent
sudo firewall-cmd --reload

修改IP绑定

#修改配置文件
vi /var/lib/pgsql/14/data/postgresql.conf

#将监听地址修改为*
#默认listen_addresses配置是注释掉的,所以可以直接在配置文件开头加入该行
listen_addresses='*'

允许所有IP访问

#修改配置文件
vi /var/lib/pgsql/14/data/pg_hba.conf

#在问价尾部加入
host  all  all 0.0.0.0/0 md5

重启PostgreSQL服务

#重启PostgreSQL服务
sudo systemctl restart postgresql-14

三、PostgreSQL的基本使用

登录

#psql -h 服务器 -U 用户名  -d 数据库 -p 端口地址  // -U 是大写
psql -U dbuser -d exampledb -h 127.0.0.1 -p 5432


$ psql (连接数据库,默认用户和数据库都是postgres)
#相当于系统用户postgres以同名数据库用户的身份,登录数据库,这是不用输入密码的。如果一切正常,系统提示符会变为"postgres=#",表示这时已经进入了数据库控制台。

数据库操作

#创建数据库
CREATE DATABASE mydb;

#查看所有数据库
\l

#切换当前数据库
\c mydb


#删除数据库
drop database <dbname>

数据库表操作

创建表格时每列都必须使用数据类型。PotgreSQL中主要有三类数据类型:

  • 数值数据类型
  • 字符串数据类型
  • 日期/时间数据类型

数值

常见数值类型包括:

名字 存储长度 描述 范围
smallint 2 字节 小范围整数 -32768 到 +32767
integer 4 字节 常用的整数 -2147483648 到 +2147483647
bigint 8 字节 大范围整数 -9223372036854775808 到 +9223372036854775807
decimal 可变长 用户指定的精度,精确 小数点前 131072 位;小数点后 16383 位
numeric 可变长 用户指定的精度,精确 小数点前 131072 位;小数点后 16383 位
real 4 字节 可变精度,不精确 6 位十进制数字精度
double 8 字节 可变精度,不精确 15 位十进制数字精度

字符串字符串类型包括

  • char(size),character(size):固定长度字符串,size 规定了需存储的字符数,由右边的空格补齐;
  • varchar(size),character varying(size):可变长度字符串,size 规定了需存储的字符数;
  • text:可变长度字符串。

日期/时间

表示日期或时间的数据类型有:

  • timestamp:日期和时间;
  • date:日期,无时间;
  • time:时间;

其他数据类型类型还有布尔值 boolean (true 或 false),货币数额 money 和 几何数据等。

#创建表
CREATE TABLE test(id int,body varchar(100));

#在表中插入数据
insert into test(id,body) values(1,'hello,postgresql');

#查看当前数据库下所有表
\d

#查看表结构,相当于desc
\d test

PostgreSQL 使用序列来标识字段的自增长,数据类型有 smallserial、serial 和 bigserial 。这些属性类似于 MySQL 数据库支持的 AUTO_INCREMENT 属性。

SMALLSERIAL、SERIAL 和 BIGSERIAL 范围:

伪类型 存储大小 范围
SMALLSERIAL 2字节 1 到 32,767
SERIAL 4字节 1 到 2,147,483,647
BIGSERIAL 8字节 1 到 922,337,2036,854,775,807

示例

#创建表
CREATE TABLE COMPANY(
   ID  SERIAL PRIMARY KEY,
   NAME           TEXT      NOT NULL,
   AGE            INT       NOT NULL,
   ADDRESS        CHAR(50),
   SALARY         REAL
);

#插入数据
INSERT INTO COMPANY (NAME,AGE,ADDRESS,SALARY)
VALUES ( 'Paul', 32, 'California', 20000.00 );

INSERT INTO COMPANY (NAME,AGE,ADDRESS,SALARY)
VALUES ('Allen', 25, 'Texas', 15000.00 );

Schema

PostgreSQL 模式(SCHEMA)可以看着是一个表的集合。

一个模式可以包含视图、索引、数据类型、函数和操作符等。

相同的对象名称可以被用于不同的模式中而不会出现冲突,例如 schema1 和 myschema 都可以包含名为 mytable 的表。

使用模式的优势:

  • 允许多个用户使用一个数据库并且不会互相干扰。
  • 将数据库对象组织成逻辑组以便更容易管理。
  • 第三方应用的对象可以放在独立的模式中,这样它们就不会与其他对象的名称发生冲突。

模式类似于操作系统层的目录,但是模式不能嵌套。

#创建schema: 
create schema myschema;

create table myschema.company(
   ID   INT              NOT NULL,
   NAME VARCHAR (20)     NOT NULL,
   AGE  INT              NOT NULL,
   ADDRESS  CHAR (25),
   SALARY   DECIMAL (18, 2),
   PRIMARY KEY (ID)
);

#删除schema: 
drop schema myschema;

#删除一个模式以及其中包含的所有对象:
DROP SCHEMA myschema CASCADE;

如何备份PostgreSQL数据库

如果在生产环境中使用PostgreSQL,请务必采取预防措施以确保用户的数据不会丢失。

单数据库

PostgreSQL提供了pg_dump实用程序来简化备份单个数据库的过程。 必须以对要备份的数据库具有读取权限的用户身份运行此命令。

postgres用户身份登录:

sudo su - postgres

通过运行以下命令将数据库的内容转储到文件中。替换dbname为要备份的数据库的名称。

pg_dump dbname > dbname.bak

生成的备份文件dbname.bak可以使用scp传输到另一台主机,也可以存储在本地以供以后使用。

要演示恢复丢失的数据,请删除示例数据库并在其位置创建一个空数据库:

使用psql恢复数据库

 psql test < dbname.bak

备份格式有几种选择:

  • *.bak:压缩二进制格式
  • *.sql:明文转储
  • *.tar:tarball

注意:默认情况下,PostgreSQL将忽略备份过程中发生的任何错误。这可能导致备份不完整。要防止这种情况,可以使用-1选项运行pg_dump命令。 这会将整个备份过程视为单个事务,这将在发生错误时阻止部分备份。

所有数据库

由于pg_dump一次只创建一个数据库的备份,因此它不会存储有关数据库角色或其他群集范围配置的信息。 要存储此信息并同时备份所有数据库,可以使用pg_dumpall

创建备份文件:

pg_dumpall > pg_backup.bak

从备份还原所有数据库:

psql -f pg_backup.bak postgres

示例:

#备份数据库
$ pg_dump -U postgres -f /tmp/postgres.sql postgres (导出postgres数据库保存为postgres.sql)
$ pg_dump -U postgres -f /tmp/postgres.sql -t test postgres (导出postgres数据库中表test的数据)
$ pg_dump -U postgres -F t -f /tmp/postgres.tar postgres (导出postgres数据库以tar形式压缩保存为postgres.tar)

#恢复数据库
$ psql -U postgres -f /tmp/postgres.sql bk01 (恢复postgres.sql数据到bk01数据库)
#pg_restore --  从pg_dump创建的备份文件中恢复PostgreSQL数据库,用于恢复由pg_dump 转储的任何非纯文本格式中的PostgreSQL数据库。
$ pg_restore -U postgres -d bk01 /tmp/postgres.tar  (恢复postgres.tar数据到bk01数据库)

用户操作

#创建用户并设置密码
CREATE USER 'username' WITH PASSWORD 'password';
CREATE USER test WITH PASSWORD 'test';


#修改用户密码
$ ALTER USER 'username' WITH PASSWORD 'password';


#数据库授权,赋予指定账户指定数据库所有权限
$ GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE 'dbname' TO 'username';
#将数据库 mydb 权限授权于 test
GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE mydb TO test;
#但此时用户还是没有读写权限,需要继续授权表
GRANT ALL PRIVILEGES ON ALL TABLES IN SCHEMA public TO xxx;
#注意,该sql语句必须在所要操作的数据库里执行



#移除指定账户指定数据库所有权限
REVOKE ALL PRIVILEGES ON DATABASE mydb from test

#删除用户
drop user test


# 查看用户
\du
注意:

pg_hba.conf配置中的第一项设置的意思是:本地用户通过unix socket登陆时,使用peer方式认证。

# "local" is for Unix domain socket connections only
local   all             all                                     peer

peer是用PostgreSQL所在的操作系统上的用户登陆。

peer方式中,client必须和PostgreSQL在同一台机器上。只要当前系统用户和要登陆到PostgreSQL的用户名相同,就可以登陆。

在刚部署PostgreSQL之后,切换到系统的postgres用户后,直接执行psql就能进入PostgreSQL就是这个原因(当前系统用户为名postgre,PostgreSQL中的用户名也是postgre)。

在PostgreSQL中创建一个没有密码的用户:

create user local_user1;

在PostgreSQL所在的机上,创建一个同名的用户:

useradd local_user1;

切换到local_user1用户后,就可以直接通过unix_socket登陆PostgreSQL:

# su - local_user1
[local_user1@10 ~]$ psql postgres     
psql (9.2.24)
Type "help" for help.

postgres=>

注意:要指定数据库名,如果不指定默认使用与用户同名的数据库。

peer不是常用的方式!最常用的方式是通过密码远程登陆。

PostgreSQL 角色管理

在PostgreSQL 里没有区分用户和角色的概念,"CREATE USER" 为 "CREATE ROLE" 的别名,这两个命令几乎是完全相同的,唯一的区别是"CREATE USER" 命令创建的用户默认带有LOGIN属性,而"CREATE ROLE" 命令创建的用户默认不带LOGIN属性

创建david 角色和sandy 用户

postgres=# CREATE ROLE david;  //默认不带LOGIN属性
CREATE ROLE
postgres=# CREATE USER sandy;  //默认具有LOGIN属性
CREATE ROLE
postgres=# \du
                             List of roles
 Role name |                   Attributes                   | Member of 
-----------+------------------------------------------------+-----------
 david     | Cannot login                                   | {}
 postgres  | Superuser, Create role, Create DB, Replication | {}
 sandy     |                                                | {}

postgres=# 
postgres=# SELECT rolname from pg_roles ;
 rolname  
----------
 postgres
 david
 sandy
(3 rows)

postgres=# SELECT usename from pg_user;         //角色david 创建时没有分配login权限,所以没有创建用户
 usename  
----------
 postgres
 sandy
(2 rows)

postgres=#

角色属性

属性 说明
login 只有具有 LOGIN 属性的角色可以用做数据库连接的初始角色名。
superuser 数据库超级用户
createdb 创建数据库权限
createrole 允许其创建或删除其他普通的用户角色(超级用户除外)
replication 做流复制的时候用到的一个用户属性,一般单独设定。
password 在登录时要求指定密码时才会起作用,比如md5或者password模式,跟客户端的连接认证方式有关
inherit 用户组对组员的一个继承标志,成员可以继承用户组的权限特性

创建用户时赋予角色属性

如果要在创建角色时就赋予角色一些属性,可以使用下面的方法。

首先切换到postgres 用户。

创建角色bella 并赋予其CREATEDB 的权限。

postgres=# CREATE ROLE bella CREATEDB ;
CREATE ROLE
postgres=# \du
                             List of roles
 Role name |                   Attributes                   | Member of 
-----------+------------------------------------------------+-----------
 bella     | Create DB, Cannot login                        | {}
 david     |                                                | {}
 postgres  | Superuser, Create role, Create DB, Replication | {}
 sandy     |                                                | {}

postgres=#

创建角色renee 并赋予其创建数据库及带有密码登录的属性。

postgres=# CREATE ROLE renee CREATEDB PASSWORD 'abc123' LOGIN;
CREATE ROLE
postgres=# \du
                             List of roles
 Role name |                   Attributes                   | Member of 
-----------+------------------------------------------------+-----------
 bella     | Create DB, Cannot login                        | {}
 david     |                                                | {}
 postgres  | Superuser, Create role, Create DB, Replication | {}
 renee     | Create DB                                      | {}
 sandy     |                                                | {}

postgres=#

测试renee 角色

postgres@CS-DEV:~> psql -U renee -d postgres
psql (9.1.0)
Type "help" for help.

postgres=> 

给已存在用户赋予各种权限

赋予登录权限

postgres=# ALTER ROLE bella WITH LOGIN;
ALTER ROLE
postgres=# \du
                             List of roles
 Role name |                   Attributes                   | Member of 
-----------+------------------------------------------------+-----------
 bella     | Create DB                                      | {}
 david     |                                                | {}
 postgres  | Superuser, Create role, Create DB, Replication | {}
 renee     | Create DB                                      | {}
 sandy     |                                                | {}

postgres=#

赋予renee 创建角色的权限

postgres=# ALTER ROLE renee WITH CREATEROLE;
ALTER ROLE
postgres=# \du
                             List of roles
 Role name |                   Attributes                   | Member of 
-----------+------------------------------------------------+-----------
 bella     | Create DB                                      | {}
 david     |                                                | {}
 postgres  | Superuser, Create role, Create DB, Replication | {}
 renee     | Create role, Create DB                         | {}
 sandy     |                                                | {}

postgres=#

控制台常用命令总结

\password命令(设置密码)
\q命令(退出)
\h:查看SQL命令的解释,比如\h select。
\?:查看psql命令列表。
\l:列出所有数据库。
\c [database_name]:连接其他数据库。
\d:列出当前数据库的所有表格。
\d [table_name]:列出某一张表格的结构。
\du:列出所有用户。

posted @ 2022-05-29 21:59  自己有自己的调调、  阅读(749)  评论(0编辑  收藏  举报