PostgreSQL

PostgreSQL — это объектно-реляционная система управления базами данных (ORDBMS), наиболее развитая из открытых СУБД в мире. Имеет открытый исходный код и является альтернативой коммерческим базам данных.

Логотип PostgreSQL

Ранние версии системы были основаны на старой программе POSTGRES University, созданной университетом Беркли: так появилось название PostgreSQL. И сейчас СУБД иногда называют «Постгрес». Существуют сокращения PSQL и PgSQL — они тоже обозначают PostgreSQL.

СУБД позволяет гибко управлять базами данных (БД). С ее помощью можно создавать, модифицировать или удалять записи, отправлять транзакцию — набор из нескольких последовательных запросов на особом языке запросов SQL.

Кто пользуется PostgreSQL

  • Бэкенд-разработчики, которым приходится взаимодействовать с базами данных при работе с «серверной» частью сайта.
  • Администраторы и разработчики баз данных — специалисты, основная задача которых заключается в обслуживании и поддержке работоспособности базы.
  • DevOps-инженеры, обслуживающие рабочую инфраструктуру проекта.

Для чего нужна PostgreSQL

  • Гибкий доступ к базам данных, их организация и хранение.
  • Управление записями в базах данных: создание, редактирование и удаление, обновление версий и так далее.
  • Просмотр нужной информации из базы по запросу, например для ее отправки на сайт или в интерфейс приложения.
  • Отправка транзакций, последовательных запросов, собранных в подобие скрипта.
  • Настройка и контроль доступа к той или иной информации, группировка пользователей по уровню прав.
  • Контроль версий и организация одновременного доступа к базе из разных источников так, чтобы предотвратить сбои.
  • Защита информации от возможных утечек и потерь.
  • Контроль состояния базы в целом.

Преимущества PostgreSQL

Иногда СУБД называют бесплатным аналогом Oracle Database. Обе системы адаптированы под большие проекты и высокую нагрузку. Но есть разница: они по-разному хранят данные, предоставляют разные инструменты и различаются возможностями. Важная особенность PostgreSQL в том, что эта система — feature-rich: так называют проекты с широким функционалом.

Объектно-реляционная модель. Традиционно популярные СУБД — реляционные. Это значит, что данные, которые в них хранятся, представляются в виде записей, связанных друг с другом отношениями, — relations. Получаются связанные списки, которые могут иметь между собой те или иные отношения, — так и образуется таблица.

Существует еще одна популярная модель — объектная. Данные представляются в виде объектов, их атрибутов, методов и классов. Объектная модель поддерживает возможности, о которых мы подробно рассказывали в статье про ООП, например наследование.

PostgreSQL — объектно-реляционная СУБД. Это значит, что она поддерживает и объектный, и реляционный подход.

Поддержка множества типов данных. Еще одна особенность PostgreSQL — поддержка большого количества типов записи информации. Это не только стандартные целочисленные значения, числа с плавающей точкой, строки и булевы значения («да/нет»), но и денежный, геометрический, перечисляемый, бинарный и другие типы. PostgreSQL «из коробки» поддерживает битовые строки и сетевые адреса, массивы данных, в том числе многомерные, композитные типы и другие сложные структуры. В ней есть поддержка XML, JSON и NoSQL-баз.

При необходимости к СУБД можно подключить поддержку типов данных, которые нужны в конкретном проекте. В PostgreSQL есть несколько внутренних форматов, которые используются только в ней.

Работа с большими объемами. В большинстве СУБД, рассчитанных на средние и небольшие проекты, есть ограничения по объему базы и количеству записей в ней. В PostgreSQL ограничений нет.

Ограничения касаются только конкретных записей. Одна таблица может занимать не больше 32 Тб, а одна запись — 1,6 Тб. В одном поле записи может быть не больше 1 Гб данных, а максимальное количество полей зависит от типа и составляет от 250 до 1600 штук. Максимальных значений хватает, чтобы хранить в БД любые данные.

Поддержка сложных запросов. PostgreSQL работает со сложными, составными запросами. Система справляется с задачами разбора и выполнения трудоемких операций, которые подразумевают и чтение, и запись, и валидацию одновременно. Она медленнее аналогов, если речь заходит только о чтении, но в других аспектах превосходит конкурентов.

Написание функций на нескольких языках. В PostgreSQL можно писать собственные функции — пользовательские блоки кода, которые выполняют те или иные действия. Эта возможность есть практически в любых СУБД, но PostgreSQL поддерживает больше языков, чем аналоги. Кроме стандартного SQL, в PostgreSQL можно писать на C и C++, Java, Python, PHP, Lua и Ruby. Он поддерживает V8 — один из движков JavaScript, поэтому JS тоже можно использовать совместно с PgSQL. Реализована поддержка Delphi, Lisp и прочих редких языков. При необходимости можно расширить систему под другие ЯП.

Модификация SQL, которая используется в PostgreSQL, называется PL/pgSQL. Это процедурное расширение, которое поддерживает сложные вычисления и дополняет «классический» SQL новыми возможностями.

Читайте также: SQL, R или Python: какой язык учить аналитику данных?

Одновременная модификация базы. Важная особенность PostgreSQL — возможность одновременного доступа к базе с нескольких устройств. В СУБД реализована клиент-серверная архитектура, когда база данных хранится на сервере, а доступ к ней осуществляется с клиентских компьютеров. Так, например, реализуются разнообразные сайты. Одна из возможных сложностей — ситуация, когда несколько человек одновременно модифицируют базу и нужно избежать конфликтов.

В PostgreSQL для этого используется технология MVCC — Multiversion Concurrency Control, многоверсионное управление параллельным доступом. Каждый пользователь получает снапшот — «снимок» базы, в который вносятся изменения. Только после фиксации транзакции они поступают в исходную базу данных. Пока человек вносит изменения, они не видны другим пользователям. Конфликтов не возникает, как и необходимости блокировать чтение или запись.

Соответствие ACID. ACID — это набор принципов для обеспечения целостности данных. Аббревиатура расшифровывается как Atomicity, Consistency, Isolation, Durability — атомарность, согласованность, изолированность, прочность. Если база данных соответствует этим принципам, она ведет себя максимально предсказуемо и надежно. В ней низок риск конфликта или непредвиденного поведения системы.

PostgreSQL соблюдает требования ACID благодаря технологии MVCC. Это делает систему надежной и безопасной в использовании, а данные — защищенными от возможных сбоев, ошибок и потерь.

Возможность расширения. Разработчик может написать для СУБД собственные типы и их преобразования, операции и функции, ограничения и индексы, собственный процедурный язык для запросов. PostgreSQL можно модифицировать практически под любую нестандартную задачу.

Высокая мощность и широкая функциональность. PostgreSQL — возможно, единственная бесплатная СУБД с открытым исходным кодом, которая рассчитана на работу с объемными и сложными проектами. Она мощная, производительная, способна эффективно работать с большими массивами данных. Есть примеры реального использования СУБД для баз данных в несколько петабайт с сотнями тысяч запросов в секунду. На главной странице официального сайта PostgreSQL называют «самой продвинутой бесплатной СУБД». Система действительно имеет высокую функциональность и не уступает платным продуктам.

Открытость. PostgreSQL — ПО с открытым исходным кодом, которое распространяется по свободной лицензии. Это означает, что любой разработчик может посмотреть, как написана система, или предложить для нее свои правки. СУБД разрабатывается сообществом энтузиастов и в определенной степени никому не принадлежит, а значит, ее можно свободно и без ограничений использовать в своих проектах.

На базе PostgreSQL существуют коммерческие продукты с платным доступом — ими обычно пользуются крупные компании, которым нужна дополнительная функциональность. Это, например, связь с Oracle Database или продвинутый веб-интерфейс для администрирования БД.

Минимальное количество багов. PostgreSQL — проект, который известен высоким качеством отладки. Каждая версия системы появляется в доступе только после полной проверки, поэтому СУБД очень стабильна. Частая проблема бесплатных проектов — новые версии с большим количеством багов, но в случае с PostgreSQL такой проблемы нет.

Согласно независимым автоматизированным исследованиям, в исходном коде СУБД есть одна ошибка на 39 000 строк кода. Это в пять раз меньше, чем в MySQL, и в пятьдесят раз меньше, чем в ядре операционной системы Linux.

Кроссплатформенность. Чаще всего PostgreSQL используют на серверах с операционными системами семейства Linux, но СУБД поддерживает и другие ОС. Ее можно установить в системы на базе Windows, BSD, macOS и Solaris. Кроме того, у PostgreSQL есть автономный веб-сервер PostgREST, с которым можно работать с помощью REST API. СУБД можно развернуть и в облаке.

PostgreSQL не имеет однозначных недостатков. Она подходит для проектов, где нужна мощная база данных с высокой функциональностью. Но для большинства приложений и сайтов требуется менее мощная и более быстрая, легковесная, простая в освоении СУБД. Обычно в таких случаях используется MySQL.

Как начать работу с PostgreSQL

Скачать программное обеспечение можно с официального сайта: на странице загрузки представлены готовые к установке пакеты для разных операционных систем. Там же есть ссылка на репозиторий, где в том числе можно посмотреть, как менялись версии проекта, и ознакомиться с новыми правками.

После скачивания потребуется место для размещения серверной части СУБД. Обычно для этого арендуются мощности веб-серверов хостингов.

Более сложный процесс — настройка и развертывание базы данных, управление ей. Для этого потребуются знания бэкенд-разработчика или администратора БД. В случае с PostgreSQL нужно заранее ознакомиться с документацией или мануалами. Также получить все перечисленные знания можно на курсах SkillFactory.

Другие термины на букву «P»

Pandas
Pascal
PHP
Postman
Power BI
PSR
Pytest

Все термины

Освойте новую профессию

(рейтинг: 5, голосов: 5)
Добавить комментарий