跳转至

PostgreSQL 概述

1.1 PostgreSQL 概述

PostgreSQL

PostgreSQL，通常简称为 PG，是一个高度可扩展的开源对象关系型数据库系统（ORDBMS），带有企业级的可靠性和功能。它以其先进的索引技术、窗口函数、部分分区、表继承、高级角色权限控制等特性而闻名。PostgreSQL 以其稳定性、强大的功能和对 SQL 标准的遵守而受到全球开发者和公司的青睐。

根据 DB-Engines Ranking 排名，其长期占据 DBMS 数据库前四的位置。PostgreSQL可以运行在所有主流操作系统上，包括Linux、Unix和Windows等。

PostgreSQL 是完全的事务安全性数据库，支持丰富的数据类型（如JSON和JSONB类型、数组类型）和自定义类型。PostgreSQL数据库提供了丰富的接口，可以很方便地扩展它的功能，如可以在GiST框架下实现自己的索引类型，支持使用C语言写自定义函数、触发器，也支持使用流行的编程语言写自定义函数。PL/Perl提供了使用Perl语言写自定义函数的功能，当然还有PL/Python、PL/Java、PL/Tcl等。

1.2 PostgreSQL 的特点

PostgreSQL 提供了许多先进的数据库功能，这些功能通常只在商业数据库系统中才能找到。以下是一些使 PostgreSQL 脱颖而出的关键特点：

  • 开源许可：PostgreSQL 在 PostgreSQL 许可证下发布，这是一种自由的开源软件许可证，鼓励广泛的使用和贡献。
  • 高级索引：包括 GIN、GiST、BRIN 和 B-tree 索引，支持复杂查询和大数据集。通过 Tsearch2 或 OpenFTS支持全文检索。
  • 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。NoSQL类型JSON，JSONB，XML，HStore 原生支持。
  • 窗口函数：支持窗口函数，允许进行高效的数据分析和聚合。
  • 部分分区：允许对大型表进行更细粒度的分区，提高管理和查询性能。
  • 表继承：支持表继承，使得可以创建一个继承自其他表的表，实现代码重用和组织结构。
  • 高级角色基于的权限控制：提供细粒度的权限控制，支持角色和行级安全性。
  • 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。
  • 扩展支持：可以通过安装扩展来增加新的功能，如 PostGIS 用于地理空间数据处理。能平滑迁移至同属 PostgreSQL 生态的 GreenPlum，DeepGreen等数据仓库，使用 FDW（Foreign data wrappers） 进行 ETL（Extract-Transform-Load）。
  • 国际化和本地化：支持多字节字符集和多种语言环境。

1.3 Postgresql 与其他数据库

PostgreSQL VS Oracle

Oracle数据库是目前功能最强大的商业数据库，PostgreSQL则是功能最强大的开源数据库。

PostgreSQL与Oracle的不同之处在于，PostgreSQL有更多支持互联网特征的功能。如PostgreSQL数据类型支持网络地址类型、XML类型、JSON类型、UUID类型以及数组类型，且有强大的正则表达式函数，如where条件中可以使用正则表达式匹配，也可以使用Python、Perl等语言写存储过程等。

PostgreSQL更小巧。PostgreSQL可以在内存很小的机器上完美运行起来，如在512MB的云主机中，而Oracle数据库基本要在数GB的云主机中才可以运行起来。Oracle安装包动辄几个GB以上级别，而PostgreSQL的安装包只有几十MB大小。

PostgreSQL在任何一个环境都可以轻松地安装。Oracle数据库安装花费的时间是在小时级别，而PostgreSQL在分钟级别就可以完成安装。

PostgreSQL VS MySQL

Postgresql 和 MySQL 都是开源数据库。但相较于 MySQL，PostgreSQL有以下优势。

功能强大：支持所有主流的多表连接查询的方式，如“Hash JOIN”“Sort Merge JOIN”等；字段类型还支持数组类型，甚至有一些业务功能都不再需要写代码来实现了，直接使用数据库的功能即可解决问题。

性能优化工具与度量信息丰富：PostgreSQL数据库中有大量的性能视图，可以方便地定位问题（比如可以看到正在执行的SQL，可以通过锁视图看到谁在等待，以及哪条记录被锁定等）。PostgreSQL中设计了专门架构和进程用于收集性能数据，既有物理I/O方面的统计，也有表扫描及索引扫描方面的性能数据。

在线操作功能好：PostgreSQL增加空值列时，本质上只是在系统表上把列定义上，无须对物理结构做更新，这就让PostgreSQL在加列时可以做到瞬间完成。PostgreSQL还支持在线建索引的功能，在创建索引的过程可以不锁更新操作。

从PostgreSQL9.1开始，支持同步复制（synchronous replication）功能，通过Master和Slave之间的复制可以实现零数据丢失的高可用方案。

可以方便地写插件来扩展PostgreSQL数据库的功能：支持移动互联网的新功能，如空间索引。如果应用的数据访问很简单，那么后端使用MySQL也是很合适的。但是如果应用复杂，而且不想消耗太多的开发资源，那么PostgreSQL是一个很明智的选择。

注：尤其在 MySQL 被 Oracle 收购后，在开源数据库上的影响力，明显 Postgresql 要高于 MySQL，也成为了更多企业的首选数据库。

1.4 PostgreSQL 生态

似乎无论什么用例，PostgreSQL都支持它。有疑问时，你可以简单地使用PostgreSQL。有人说：PostgreSQL eating world

postgresql ecology

  • 时间序列（TimeSeries）：PostgreSQL采用Timescale，这是一个强大的时间序列数据库扩展，用于高效处理带时间戳的数据。
  • 机器学习（Machine Learning）：借助pgVector和PostgresML，Postgres可以支持机器学习功能和向量相似性搜索。
  • OLAP：Postgres可以使用Hydra、Citus和pg_analytics等工具支持OLAP。
  • 衍生（Derived）：甚至衍生数据库，如DuckDB、FerretDB、CockroachDB、AlloyDB、YugaByte DB、Supabase等也提供PostgreSQL支持。
  • 地理空间（GeoSpatial）：PostGIS扩展了PostgreSQL的地理空间功能，使您能够轻松存储、查询和分析地理数据。
  • 搜索（Search）：pgroonga、ParadeDB和ZomboDB等Postgres扩展提供全文搜索、文本索引和数据解析功能。
  • 联邦（Federated）：Postgres与各种数据源无缝集成，如MongoDB、MySQL、Redis、Oracle、ParquetDB、SQLite等，实现了联合查询和数据访问。
  • 图数据库（Graph）：Apache AGE和EdgeDB是基于PostgreSQL构建的图形数据库。此外，pg_graphql是一个为Postgres提供graphql支持的扩展。

捐赠本站(Donate)

weixin_pay
如您感觉文章有用，可扫码捐赠本站！(If the article useful, you can scan the QR code to donate))