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PostgreSQL

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PostgreSQL
開發者PostgreSQL Global Development Group
首次发布1996年7月8日，​28年前​（1996-07-08）[1]
当前版本11（2018年10月18日，​6年前​（2018-10-18）[2]）
预览版本11 RC1（2018年10月11日，​6年前​（2018-10-11）[3]）
源代码库git://git.postgresql.org/git/postgresql.git
https://github.com/postgres/postgres
编程语言C语言
操作系统Linux, Windows, FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, macOS, AIX, HP/UX, Solaris 等[4]
平台x86, x86_64, IA64, PowerPC, PowerPC 64, S/390, S/390x, Sparc, Sparc 64, ARM, MIPS, MIPSEL, PA-RISC 等[4]
语言英语
类型关系型数据库
许可协议PostgreSQL许可证[5]
网站www.postgresql.org

PostgreSQL是自由的对象-关系型数据库服务器（数据库管理系统），在灵活的BSD许可证下发行。它在其他开放源代码数据库系统（比如MySQL和Firebird），和专有系统（比如Oracle、Sybase、IBM的DB2和Microsoft SQL Server）之外，为用户又提供了一种选择。

PostgreSQL不寻常的名字导致一些读者停下来尝试拼读它，特别是那些把SQL拼读为"sequel"的人。PostgreSQL开发者把它拼读为"post-gress-Q-L"。（Audio sample，5.6k MP3）。它也经常被简略唸为"postgres"。

历史

PostgreSQL经历了长时间的演变，开始于在UC Berkeley的Ingres计划。这个计划的领导者迈克尔·斯通布雷克在1982年离开Berkeley去商业化Ingres，但是最后还是返回了学术界。在1985年返回Berkeley之后，Stonebraker开始了post-Ingres计划来致力于在1980年代早期变得日益清楚的、当代数据库系统的问题。Postgres和Ingres的代码库开始（并保持）完全分离了。

新项目Postgres的目的是通过增加所需要的最少的功能来完全支持类型。这些功能包括类型定义和完整描述联系的能力。 完整描述联系的能力之前虽广为使用但却需要用户来维护。Postgres的数据库能够"理解"联系，并可以使用规则以自然的方式在有关的表中检索信息。

从1986年开始项目组发表了一些描述系统基本原理的论文，并在1988年这项计划建成并运行了一个原型版本。项目组在1989年六月向少数用户发行了版本1，随后在1990年六月发行了带有重写后的规则系统的版本2。1991年的版本3再次重写了规则系统，并增加了对多个存储管理器和改进的查询引擎的支持。在1993年就有大量的用户存在了，并开始用对支持和特征的要求淹没这个计划。在发行了主要作为最后清理的版本4之后计划就终止了。

尽管Postgres计划正式的终止了，BSD许可证（Berkeley在其下发行的Postgres）却使开放源代码开发者获得副本并进一步开发系统。在1994年，两个UC Berkeley大学的研究生 Andrew Yu和Jolly Chen 增加了一个SQL语言解释器来替代早先的基于Ingres的QUEL系统，建立了Postgres95。代码随后被发行到web上来在世界上找寻它自己的出路。在1996年计划被重命名了：为了反映数据库的新SQL查询语言，Postgres95变成了PostgreSQL。

第一次PostgreSQL发行形成了版本6.0。随后来自世界各地的一组数据库开发者和志愿者，通过Internet协作起来，维护着这套软件。自从版本6.0之后，出现了很多后续发行，在系统中也出现了很多改进；在2005年1月19日，版本8.0成为当前发行。自8.0后，PostgreSQL以原生（Native）的方式，运行于Windows系统。

尽管许可证允许Postgres的商业化，Postgres代码没有像Ingres那样快速的被商业开发-- 考虑到Postgres提供的好处这有些令人惊奇。主要分支起源于Paula Hawthorn（从Ingres转移来的最初的Ingres项目组成员）和Michael Stonebraker组建Illustra信息技术公司来商业化Postgres的时候。

在2005年一月，PostgreSQL收到了它来自数据库厂商的第一份援助。Pervasive Software（[1]）宣布了商业支持和社区参与。

2000年，前Red Hat投資者籌組了一間名為Great Bridge的公司來商業化PostgreSQL，以和其他商用資料庫廠商競爭。Great Bridge資助了好幾位PostgreSQL開發者，並且貢獻回饋了許多資源給社群。然而到了2001年末，Great Bridge終止了營運，因為像是Red Hat...等等公司面臨了嚴酷的競爭，且市場狀況不佳。

2001年，Command Prompt, Inc.发布了Mammoth PostgreSQL，最老牌的PostgreSQL商業软件。他們透過對開發者的贊助和對如同PL/Perl、PL/php、維護PostgreSQL Build Farm ...等等方式來支援PostgreSQL社群。

2005年1月，PostgreSQL接到了來自另一間資料庫廠商Pervasive Software的支持，他們以十分常見於Novell NetWare平台的Btrieve產品而聞名。他們宣布了進行商業支援和對社群的參與。在他們得到成功一段時間後的2006年7月，Pervasive Software離開了PostgreSQL的支援市場。

在2005年中，兩間其他的公司宣佈商業化PostgreSQL，分別進入不同的利基市場。EnterpriseDB宣布將專注於讓使用Oracle的應用程式能更容易的在PostgreSQL上運行。Greenplum則專注貢獻在資料倉儲和商業智慧的應用程式，尤其以BizGres專案著稱。

2005年10月，昇陽的軟體部門執行副總裁John Loiacono談論到："我們不會去OEM微軟的產品，我們正關注着PostgreSQL"，儘管當時並沒有任何規格釋出。到了2005年11月，昇陽宣布將支援PostgreSQL。2006年6月，Solaris 10包含PostgreSQL一起發佈。

至於PostgreSQL專案本身，他繼續着每年一個主要版本發佈，以及次要的除錯版本發佈，全都可以在BSD授權下取得。這些都是基於商業化廠商、支援公司、和開放源碼駭客。

描述

如果很粗略地观察PostgreSQL，会觉得这个数据库系统和其它数据库很类似。因为PostgreSQL使用SQL语言来在执行资料的查询。这些资料通过外键联系在一起，以一系列表格的形式存在。PostgreSQL相对于竞争者的主要优势为可编程性：对于使用数据库资料的实际应用，PostgreSQL让开发与使用变得更简单。

SQL数据在"平面表格"中存储简单的数据类型，需要用户使用查询把有关的信息收集在一起。这与应用和用户利用数据自身的方式相对立：典型的使用带有丰富数据类型的高级语言，在其中所有有关的数据作为它自己的一个完整单元来操作。典型的称呼为记录或对象（依据各自语言）。

转换来自SQL世界的信息到面向对象编程世界体现得很困难，因为两者有非常不同的数据组织的模型。工业界把这个问题称为对象关系不匹配（英语：Object-relational_impedance_mismatch）：从一个模型映射到另一个要花费项目开发者40%的时间。一些映射解决方案，典型的称为对象关系映射，致力于这个问题，但是它们花费很多并有自身的问题，导致糟糕的性能或强制所有的数据访问通过映射所支持的一种语言来进行。

PostgreSQL可以直接在数据库中解决很多这类问题。PostgreSQL允许用户定义基于正规的SQL类型的新类型，允许数据库自身理解复杂数据。例如，你可以定义一个address来组合一些事物如街道编号、城市和国度的字符串。从这一点上你可以轻易的建立把保存地址的所需要的所有字段包含在一个单一行列中的表。

PostgreSQL还允许类型包括继承，这是在面向对象编程中的主要概念。例如，你可以定义post_code类型，并接着基于它建立us_zip_code和canadian_postal_code。在数据库中的address就可以采用us_address或者canadian_address形式，而特定的规则可以在各自情况下验证数据。在PostgreSQL的早期版本中，实现新类型需要写C扩展并把它们编译到数据库服务器中；在版本7.4中，通过CREATE DOMAIN建立和使用定制类型变得很容易了。

数据库自身的编程可以从使用函数上获得巨大的利益。多数SQL系统允许用户写存储过程，它是其他SQL语句可以调用的一块SQL代码。但是SQL自身仍旧不适合作为编程语言，而且SQL用户在构造复杂逻辑时要经历巨大的困难。更糟糕的是，SQL自身不支持很多的编程语言中最基本的操作，比如分支和循环。每个厂商都转而写它们自己对SQL语言的扩展来增加这些特征，而这种扩展不是必须跨越数据库平台操作。

在PostgreSQL中程序员可以用一组可观的支持语言中任何一种来写这种逻辑。

  • 类似于Oracle的过程语言PL/SQL的叫做PL/PgSQL的内置语言，在处理查询密集的过程时提供了独特的优势。
  • 流行脚本语言比如Perl，Python，Tcl，和Ruby的包装器，允许利用它们在字符串处理和连接到广阔的外部函数库的力量。
  • 需要把复杂逻辑编译到机器代码所能提供的高性能的过程可以利用C或C++。
  • 在更加深奥的方面，R统计语言的处理器允许数据库查询利用它的一组丰富的统计函数。

程序员可以把代码作为函数插入服务器中，它是使代码类似于存储过程的一个小包装器。以这种方式SQL代码可以调用（比如）C代码或反之。

  • 性能增进，因为数据库引擎在一个时间一个地方调用所有的逻辑，减少了在客户和服务器之间的来回往返的次数。
  • 可靠性增进，因为数据验证代码集中到一个地方，就在服务器上，而不用依赖在多个客户应用中的同步逻辑，它们甚至可能以多种编程语言写成。
  • 通过向服务器增加有用的抽象，客户代码可以变得更短小和简单。

这些优势合起来可以证实PostgreSQL从编程角度是最高级的数据库系统。使用PostgreSQL可以显著的减少很多项目的整体编程时间，这种优势随着项目复杂而增长。

特征

函数

通过函数，可以在数据库服务器端执行指令程序。尽管这样的指令程序可以使用基本的SQL语句写成，但是由于其缺乏流程控制等功能，所以在PostgreSQL中引入了使用其它程序语言编写函数的能力，包括：

以上部分的语言，甚至可以在触发器内执行。PostgreSQL支持行返回函数：它们的输出是一系列行类型数据的集合，可以在查询中当作表来使用。函数也可以被定义成以创建者或者调用者的身份运行。在某些场合，或者其他的数据库产品中，函数也会被称为“存储过程”，但技术上这两者并未有太大分别。

索引

在PostgreSQL中，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。PosrgreSQL的索引功能同时也具有以下功能：

  • 反向索引检索：无须额外的索引就能实现类似ORDER BY field DESC的操作。
  • 表达式索引：可以建立基于表达式值而非数值或列的索引。
  • 部分索引：仅索引表的部分，可以通过在CREATE INDEX语句口添加WHERE从句以创建更小的索引。
  • 位图索引扫描：从8.1版开始支持此功能。该功能将读取多个索引，生成表示它们之间符合查询标准的多元组交集的位图。这样解决了混合索引的问题。在一个具有20列的表中，理论上能创建20! 个索引，在实际应用中並不实用。使用位图索引扫描后，在每次查询时，它将能把约束条件中所涉及列各自的索引进行任意的排列组合。

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。

在PostgreSQL中，可在数据表上设置触发器，但无法在视图中设置(对视图的UPDATE或者INSERT操作可以使用规则（RULE）定义）。多个触发器可依据字母顺序依次执行。此外，除了使用内嵌的PL/PgSQL语言之外，触发器的函数也可以用PL/Perl，PL/Python等语言编写。

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。这从很大程度上减少了对读取锁的依赖，同时保证了数据库高效地符合ACID原则。

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

PostgreSQL内置丰富的数据类型，包括：

此外，用户可以创建自定义数据类型，通常通过PostgreSQL的GiST机制，它们也能被很好得索引，比如PostGIS地理信息系统的数据类型。

用户定义对象

用户可以为数据库内几乎所有的对象定义新的类型，包括：

继承

数据表的结构及属性可从一个“父”表中继承，数据将在两者间共享。对子表中数据的插入或者删除也将在父表中体现，同样，对父表作出的修改，比如添加列等操作也会导致子表产生相应的改动。该功能尚未完全实现，实际上，表的约束尚不能继承。比如，在一张外联参考了父表id字段的表中，插入一条具有子表中某条记录id数据的记录会导致失败，因为PostgreSQL在对父表的外键约束检查中不会检查子表的内容。

其他功能

資料庫管理及開發工具

  • phpPgAdmin基于php语言写的用于管理PostgreSQL数据库的程序
  • PgAdmin另外一个用于管理PostgreSQL数据库的软件

扩展

知名客户

版本

PostgreSQL - Red Hat Edition[6]是由Red Hat製作的分支版本，又稱Red Hat Database。

参见

参考文献

  1. ^ HAPPY BIRTHDAY, POSTGRESQL!. PostgreSQL Website. 
  2. ^ PostgreSQL Global Development Group. PostgreSQL 11 Released!. PostgreSQL.org. 
  3. ^ PostgreSQL Global Development Group. PostgreSQL 11 RC1 Released!. PostgreSQL.org. 
  4. ^ 4.0 4.1 The PostgreSQL Global Development Group. Supported Platforms. PostgreSQL Documentation. [2018-09-19]. 
  5. ^ The PostgreSQL Global Development Group. LICENSE. PostgreSQL.org. 
  6. ^ PostgreSQL - Red Hat Edition Project

外部链接

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