PostgreSQL介绍与安装

news2024/11/15 11:35:39

一、PostgreSQL数据库介绍

1、什么是数据库？

数据库（Database）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。每个数据库都有一个或多个不同的 API 用于创建，访问，管理，搜索和复制所保存的数据。

我们也可以将数据存储在文件中，但是在文件中读写数据速度相对较慢。

所以，现在我们使用关系型数据库管理系统（RDBMS）来存储和管理的大数据量。所谓的关系型数据库，是建立在关系模型基础上的数据库，借助于集合代数等数学概念和方法来处理数据库中的数据。

ORDBMS（对象关系数据库系统）是面向对象技术与传统的关系数据库相结合的产物，查询处理是 ORDBMS 的重要组成部分，它的性能优劣将直接影响到DBMS 的性能。

ORDBMS在原来关系数据库的基础上，增加了一些新的特性。

RDBMS 是关系数据库管理系统，是建立实体之间的联系，最后得到的是关系表。

OODBMS 面向对象数据库管理系统，将所有实体都看成对象，并将这些对象类进行封装，对象之间的通信通过消息 OODBMS 对象关系数据库在实质上还是关系数据库。

PostgreSQL是一个功能强大的开源关系型数据库管理系统（RDBMS），它具有良好的可扩展性、稳定性和安全性。

2、ORDBMS 术语

在我们开始学习 PostgreSQL 数据库前，让我们先了解下 ORDBMS 的一些术语：

数据库: 数据库是一些关联表的集合。
数据表: 表是数据的矩阵。在一个数据库中的表看起来像一个简单的电子表格。
列: 一列(数据元素) 包含了相同的数据, 例如邮政编码的数据。
**行：**一行（=元组，或记录）是一组相关的数据，例如一条用户订阅的数据。
冗余：存储两倍数据，冗余降低了性能，但提高了数据的安全性。
主键：主键是唯一的。一个数据表中只能包含一个主键。你可以使用主键来查询数据。
**外键：**外键用于关联两个表。
复合键：复合键（组合键）将多个列作为一个索引键，一般用于复合索引。
**索引：**使用索引可快速访问数据库表中的特定信息。索引是对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种结构。类似于书籍的目录。
参照完整性: 参照的完整性要求关系中不允许引用不存在的实体。与实体完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，目的是保证数据的一致性。

3、PostgreSQL 特征

函数：通过函数，可以在数据库服务器端执行指令程序。
索引：用户可以自定义索引方法，或使用内置的 B 树，哈希表与 GiST 索引。
触发器：触发器是由SQL语句查询所触发的事件。如：一个INSERT语句可能触发一个检查数据完整性的触发器。触发器通常由INSERT或UPDATE语句触发。
**多版本并发控制：**PostgreSQL使用多版本并发控制（MVCC，Multiversion concurrency control）系统进行并发控制，该系统向每个用户提供了一个数据库的"快照"，用户在事务内所作的每个修改，对于其他的用户都不可见，直到该事务成功提交。
规则：规则（RULE）允许一个查询能被重写，通常用来实现对视图（VIEW）的操作，如插入（INSERT）、更新（UPDATE）、删除（DELETE）。
数据类型：包括文本、任意精度的数值数组、JSON 数据、枚举类型、XML 数据

等。
全文检索：通过 Tsearch2 或 OpenFTS，8.3版本中内嵌 Tsearch2。
NoSQL：JSON，JSONB，XML，HStore 原生支持，至 NoSQL 数据库的外部数据包装器。
数据仓库：能平滑迁移至同属 PostgreSQL 生态的 GreenPlum，DeepGreen，HAWK 等，使用 FDW 进行 ETL。

4、PostgreSQL 特点

开源性：PostgreSQL是开源软件，可以免费获取和使用。
关系型数据库：支持关系型数据模型，使用SQL语言进行数据操作。
可扩展性：支持丰富的扩展功能和插件，可以满足各种复杂的数据处理需求。
事务支持：具有强大的事务处理能力，支持ACID（原子性、一致性、隔离性、持久性）属性，确保数据的完整性和一致性。
多版本并发控制（MVCC）：支持多个事务同时对同一数据进行读写操作，提高并发访问性能。
复杂查询：支持复杂的查询操作，包括联合查询、子查询、聚合函数等。
完整的数据类型支持：支持丰富的数据类型，包括基本数据类型、数组、JSON等。
安全性：提供丰富的安全特性，包括访问控制、SSL支持、数据加密等。
可定制性：提供丰富的可定制选项和配置参数，可以根据具体需求进行灵活配置。

二、PosetgreSQL与其他数据比较

PostgreSQL、MySQL和Oracle是三种常见的关系型数据库管理系统（RDBMS），它们在一些方面有着相似之处，但在很多方面也存在着显著的差异。以下是它们之间的比较：

1、开源性和许可证

PostgreSQL是一种开源数据库，采用的是PostgreSQL许可证，允许用户自由使用、修改和分发。
MySQL也是开源的，采用的是GNU通用公共许可证（GPL），但也有商业许可证版本由Oracle提供。
Oracle是一种闭源的商业数据库，需要购买许可证才能使用。

2、数据完整性和约束

PostgreSQL在这方面非常严格，支持多种约束、外键、触发器和存储过程，可以确保数据的完整性和一致性。
MySQL在默认情况下对数据完整性的支持较弱，但可以通过设置来实现一定程度的约束。
Oracle提供了强大的数据完整性支持，包括复杂的约束和触发器。

3、功能和扩展性

PostgreSQL在功能和扩展性方面非常强大，支持复杂的数据类型（如数组、JSON、XML）、全文搜索、地理空间数据和自定义扩展。PostgreSQL还支持主从复制、流复制、逻辑复制等方式实现数据备份和高可用性。可以通过内置的或第三方的工具实现集群部署和自动故障转移。
MySQL在功能方面较为简化，但在处理简单的事务时性能较好。它支持存储过程、触发器和视图，但功能相对较少。
Oracle在功能和扩展性方面也非常强大，支持复杂的企业级应用需求，包括高级分析、数据挖掘和大规模数据处理。

4、性能和扩展性

在大型企业级应用中，Oracle通常提供了出色的性能和扩展性，但也伴随着高昂的成本。
PostgreSQL在处理复杂查询和高并发时表现优异，对于读写均衡的应用具有良好的性能。
MySQL在处理简单查询和读密集型应用时表现良好，但在复杂查询和高并发情况下性能可能有所下降。

5、存储引擎和事务管理

PostgreSQL使用MVCC（多版本并发控制）来实现事务隔离，支持多种存储引擎。
MySQL拥有多种存储引擎，如InnoDB、MyISAM等，可以根据需求选择合适的引擎。
Oracle拥有自己的存储引擎和事务管理机制，提供了高度可靠的事务处理和数据保护。

6、适用场景

PostgreSQL适用于需要高度可定制性和复杂查询的应用，如大型企业应用和数据仓库。
MySQL适用于需要快速读取和简单事务处理的应用，如Web应用和小型企业应用。
Oracle适用于大型企业级应用，如金融系统和电信系统等对性能和可用性要求较高的应用。

三、PosetgreSQL下载与安装

1、下载与安装

官网
- https://www.postgresql.org/
下载地址
- Windows 上安装 PostgreSQ，在这里我们使用 EnterpriseDB 来下载安装，EnterpriseDB 是全球唯一一家提供基于 PostgreSQL 企业级产品与服务的厂商。
- https://www.enterprisedb.com/downloads/postgres-postgresql-downloads
一路下一步（中间有个设置密码的要记住咯），但是记得最后一步有个选项不要勾选，如下图

在这里插入图片描述