什么是PostgreSQL?

PostgreSQL是以加州大學伯克利分校計算機系開發(fā)的 POSTGRES，現(xiàn)在已經(jīng)更名為PostgreSQL，版本 4.2為基礎的對象關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(ORDBMS)。PostgreSQL支持大部分 SQL標準并且提供了許多其他現(xiàn)代特性：復雜查詢、外鍵、觸發(fā)器、視圖、事務完整性、MVCC。同樣，PostgreSQL 可以用許多方法擴展，比如， 通過增加新的數(shù)據(jù)類型、函數(shù)、操作符、聚集函數(shù)、索引免費使用、修改、和分發(fā) PostgreSQL，不管是私用、商用、還是學術研究使用。

主要特性：

PostgreSQL 是一個自由的對象-關系數(shù)據(jù)庫服務器(數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))，它在靈活的 BSD-風格許可證下發(fā)行。它提供了相對其他開放源代碼數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(比如 MySQL 和 Firebird)，和專有系統(tǒng)(比如 Oracle、Sybase、IBM 的 DB2 和 Microsoft SQL Server)之外的另一種選擇。

PostgreSQL 不尋常的名字導致一些讀者停下來嘗試拼讀它，特別是那些把SQL拼讀為"sequel"的人。PostgreSQL 開發(fā)者把它拼讀為 "post-gress-Q-L"。它也經(jīng)常被簡略念為 "postgres"。

優(yōu)點

事實上， PostgreSQL 的特性覆蓋了 SQL-2/SQL-92 和 SQL-3/SQL-99，首先，它包括了可以說是目前世界上最豐富的數(shù)據(jù)類型的支持，其中有些數(shù)據(jù)類型可以說連商業(yè)數(shù)據(jù)庫都不具備， 比如 IP 類型和幾何類型等;其次，PostgreSQL 是全功能的自由軟件數(shù)據(jù)庫，很長時間以來，PostgreSQL 是唯一支持事務、子查詢、多版本并行控制系統(tǒng)(MVCC)、數(shù)據(jù)完整性檢查等特性的唯一的一種自由軟件的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。 Inprise 的 InterBase 以及SAP等廠商將其原先專有軟件開放為自由軟件之后才打破了這個唯一。最后，PostgreSQL擁有一支非常活躍的開發(fā)隊伍，而且在許多黑客的努力下，PostgreSQL 的質(zhì)量日益提高。

從技術角度來講，PostgreSQL 采用的是比較經(jīng)典的C/S(client/server)結構，也就是一個客戶端對應一個服務器端守護進程的模式，這個守護進程分析客戶端來的查詢請求，生成規(guī)劃樹，進行數(shù)據(jù)檢索并最終把結果格式化輸出后返回給客戶端。為了便于客戶端的程序的編寫，由數(shù)據(jù)庫服務器提供了統(tǒng)一的客戶端 C 接口。而不同的客戶端接口都是源自這個 C 接口，比如ODBC，JDBC，Python，Perl，Tcl，C/C++，ESQL等， 同時也要指出的是，PostgreSQL 對接口的支持也是非常豐富的，幾乎支持所有類型的數(shù)據(jù)庫客戶端接口。這一點也可以說是 PostgreSQL 一大優(yōu)點。

缺點

從 Postgres 開始，PostgreSQL 就經(jīng)受了多次變化。

首先，早期的 PostgreSQL 繼承了幾乎所有 Ingres, Postgres, Postgres95 的問題：過于學院味，因為首先它的目的是數(shù)據(jù)庫研究，因此不論在穩(wěn)定性， 性能還是使用方方面面，長期以來一直沒有得到重視，直到 PostgreSQL 項目開始以后，情況才越來越好，PostgreSQL 已經(jīng)完全可以勝任任何中上規(guī)模范圍內(nèi)的應用范圍的業(yè)務。目前有報道的生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的大小已經(jīng)有 TB 級的數(shù)據(jù)量，已經(jīng)逼近 32 位計算的極限。不過學院味也給 PostgreSQL 帶來一個意想不到的好處：大概因為各大學的軟硬件環(huán)境差異太大的緣故，它是目前支持平臺最多的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的一種，所支持的平臺多達十幾種，包括不同的系統(tǒng)，不同的硬件體系。至今，它仍然保持著支持平臺最多的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的稱號。

其次，PostgreSQL 的確還欠缺一些比較高端的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)需要的特性，比如數(shù)據(jù)庫集群，更優(yōu)良的管理工具和更加自動化的系統(tǒng)優(yōu)化功能 等提高數(shù)據(jù)庫性能的機制等。


PostgreSQL歷史版本：


早期版本

被稱為 PostgreSQL (發(fā)音為Post-gress-cue-ell)的對象-關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（有一段時間被稱為 Postgres95）是從伯克利寫的 POSTGRES 軟件包發(fā)展而來的。經(jīng)過十幾年的發(fā)展， PostgreSQL 是世界上可以獲得的最先進的開放源碼的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)， 它提供了多版本并發(fā)控制，支持幾乎所有 SQL構件（包括子查詢，事務和用戶定 義類型和函數(shù)）， 并且可以獲得非常廣闊范圍的（開發(fā)）語言綁定 （包括 C，C++，Java，perl，tcl，和 python）。
Postgres95

在 1994 年， Andrew Yu 和 Jolly Chen 向 POSTGRES 中增加了 SQL 語言的解釋器。并隨后將 Postgres95 源代碼發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)上供大家使用， 成為一個開放源碼的，原先伯克利 POSTGRES 代碼的繼承者。
Postgres95 所有源代碼都是完全的 ANSI C ， 而且代碼量減少了 25%。并且有許多內(nèi)部修改以利于提高性能和代碼的維護性。 Postgres95 版本 1.0.x 在進行 Wisconsin Benchmark 測試時大概比 POSTGRES v4.2 快 30-50%。
目前版本

到了 1996 年， "Postgres95"改成新名字 PostgreSQL 用于反映最初的 POSTGRES 和最新的使用 SQL 的版本之間的關系。 同時版本號也 重新從 6.0 開始， 將版本號放回到最初的由 伯克利 POSTGRES 項目開始的順序中。
Postgres95 版本的開發(fā)重點放在標明和理解現(xiàn)有的后端代碼的問題上。 PostgreSQL 開發(fā)重點轉(zhuǎn)到了 一些有爭議的特性和功能上面，當然各個方面的工作同時都在進行。
目前，PostgresSQL的穩(wěn)定版本到了9.3.1，具有非常豐富的特性和商業(yè)級數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的質(zhì)量。


PostgreSQL改進：

除了修正了一些錯誤，下面的是一些主要改進：
查詢語言

原來的查詢語言 PostQUEL 被 SQL 取代（在 server 端實現(xiàn)）。在 PostgreSQL 之前還不支持子查詢）（但這個功能可以在 Postgres95 里面由用戶定義的 SQL 函數(shù)實現(xiàn)）。重新實現(xiàn)了聚集。同時還增加了對 GROUP BY 查詢子句的支持。 C 程序仍可以調(diào)用 libpq接口函數(shù)。
新增加了利用 GNU Readline 進行交互 SQL 查詢（psql）。 這個程序很大程度上取代了老的 monitor 程序。
前端庫

增加了新的前端庫， libpgtcl， 用以支持以 Tcl為基礎的客戶端。一個樣本 shell， pgtclsh，提供了新的 Tcl 命令用于 Tcl 程序和 Postgres95 后端之間的交互。
徹底重寫了大對象的接口。 保留了將大對象倒轉(zhuǎn)（Inversion ）作為存儲大對象的唯一機制。 （去掉了倒轉(zhuǎn)（Inversion ）文件系統(tǒng)。）
去掉了記錄級（instance-level ）的規(guī)則系統(tǒng)。 但我們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^重寫規(guī)則使用規(guī)則。
特性教程

在發(fā)布的源碼中增加了一個簡短的常用 SQL 和 Postgres95 特有的 SQL 特性的教程。
用GNU make （取代了 BSD make）用于制作。 Postgres95 可以使用不加補丁的 GCC （修正了偶數(shù)字節(jié)數(shù)據(jù)（ doubles ）的對齊問題）。


PostgreSQL項目：

Michael Stonebraker 領導的 POSTGRES 項目是由防務高級研究項目局（DARPA）， 陸軍研究辦公室（ARO），國家科學基金（NSF）， 以及 ESL, Inc 共同贊助的。 POSTGRES 的實現(xiàn)始于 1986 年， 該系統(tǒng)最初的概念詳見 POSTGRES的設計。 最早的數(shù)據(jù)模型定義見 The POSTGRES Data Model。 當時的規(guī)則系統(tǒng)設計在 POSTGRES 規(guī)則系統(tǒng)的設計 里描述. 存儲管理器的理論基礎和體系結構在 POSTGRES存儲系統(tǒng)的設計 里有詳細描述。
從那以后，POSTGRES 經(jīng)歷了幾次主要的版本更新。 第一個"演示性"系統(tǒng)在 1987 年便可使用了， 并且在 1988 年的 ACM-SIGMOD 大會上展出。在 1989 年六月發(fā)布了版本 1給一些外部的用戶使用。 為了回應用戶對第一個規(guī)則系統(tǒng)的批評，作者重新設計了規(guī)則系統(tǒng)，并在1990年6月發(fā)布了使用新規(guī)則系統(tǒng)的版本 2。 版本 3 在1991年出現(xiàn)， 增加了多存儲管理器的支持， 并且改進了查 詢執(zhí)行器， 重新編寫了規(guī)則系統(tǒng)。 從那以后，隨后的版本直到 Postgres95 發(fā)布前工作都集中在移植性和可靠性上。
POSTGRES 已經(jīng)在許多研究或?qū)嶋H的應用中得到了應用。 這些應用包括： 一個財務數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，一個噴氣引擎性能監(jiān)控軟件包，一個小行星跟蹤數(shù)據(jù)庫， 一個醫(yī)療信息數(shù)據(jù)庫和一些地理信息系統(tǒng)。 POSTGRES 還被許多大學用于教學用途。 Illustra Information Technologies Illustra Information Technologies (并入 Informix) 拿到代碼并使之商業(yè)化。在 1992 年 POSTGRES 成為 Sequoia 2000 科學計算計劃的首要數(shù)據(jù)管理器。
到了 1993 年，外部用戶的數(shù)量幾乎翻番。隨著用戶的增加。 用于源代碼維護的時間日益增加 占用了太多本應該用于數(shù)據(jù)庫研究的時間， 為了減少支持的負擔，伯克利的POSTGRES 項目在版本 4.2 時正式終止。


PostgreSQL版本發(fā)布：

2013年10月10日，PostgreSQL 正式發(fā)布9.3.1版本。
2012年09月10日，PostgreSQL 宣布 9.2 正式版發(fā)布了！該版本主要在性能方面有很大的提升，也包括一些新的 SQL 特性以及復制支持方面，主要內(nèi)容包括：
允許查詢直接從索引中獲取數(shù)據(jù)，避免訪問堆數(shù)據(jù) (index-only scans)
允許查詢計劃器為指定參數(shù)值生成自定義的計劃，甚至是用了 Prepared Statement
提升計劃器通過內(nèi)部索引掃描來使用嵌套循環(huán)
允許流復制從節(jié)點將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到其他從節(jié)點 (cascading replication)
允許pg_basebackup對待機的服務器進行基準備份
增加新工具pg_receivexlog用來收集[3] WAL 文件的改動
增加SP-GiST(Space-Partitioned GiST) 索引訪問方法
支持range data types
增加JSON數(shù)據(jù)類型
為視圖增加security_barrier選項
允許 libpq 連接字符串使用URI格式
支技HP-UX
為 libpq 增加single-row processing mode以更好的處理大結果集。


PostgreSQL特征：

函數(shù)

通過函數(shù)，可以在數(shù)據(jù)庫服務器端執(zhí)行指令程序。盡管這樣的指令程序可以使用基本的SQL語句寫成，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語言編寫函數(shù)的能力，包括：
一個內(nèi)置的名為PL/pgSQL的過程語言，類似于Oracle的PL/SQL；
包括PL/Perl，plPHP，PL/Python，PL/Ruby，PL/sh，PL/Tcl與PL/Scheme在內(nèi)的腳本語言；
編譯語言：C，C++，或Java（通過PL/Java）。
R統(tǒng)計語言（PL/R）。
以上部分的語言，甚至可以在觸發(fā)器內(nèi)執(zhí)行。PostgreSQL支持行返回函數(shù)：它們的輸出是一系列行類型數(shù)據(jù)的集合，可以在查詢中當作表來使用。函數(shù)也可以被定義成以創(chuàng)建者或者調(diào)用者的身份運行。在某些場合，或者其他的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品中，函數(shù)也會被稱為“存儲過程”，但技術上這兩者并未有太大分別。
索引

在PostgreSQL中，用戶可以自定義索引方法，或使用內(nèi)置的B-tree，哈希表與GiST索引。PosrgreSQL的索引功能同時也具有以下功能：
反向索引檢索：無須額外的索引就能實現(xiàn)類似ORDER BYfieldDESC的操作。
表達式索引：可以建立基于表達式值而非數(shù)值或列的索引。
部分索引：僅索引表的部分，可以通過在CREATE INDEX語句口添加WHERE從句以創(chuàng)建更小的索引。
位圖索引掃描：從8.1版開始支持此功能。該功能將讀取多個索引，生成表示它們之間符合查詢標準的多元組交集的位圖。這樣解決了混合索引的問題。在一個具有20列的表中，理論上能創(chuàng)建20! 個索引，在實際應用中已不現(xiàn)實。使用位圖索引掃描后，在每次查詢時，它將能把約束條件中所涉及列各自的索引進行任意的排列組合。
觸發(fā)器

觸發(fā)器是由SQL語句查詢所觸發(fā)的事件。如：一個INSERT語句可能觸發(fā)一個檢查數(shù)據(jù)完整性的觸發(fā)器。觸發(fā)器通常由INSERT或UPDATE語句觸發(fā)。
在PostgreSQL中，可在數(shù)據(jù)表上設置觸發(fā)器，但無法在視圖中設置（對視圖的UPDATE或者INSERT操作可以使用規(guī)則（RULE）定義）。多個觸發(fā)器可依據(jù)字母順序依次執(zhí)行。此外，除了使用內(nèi)嵌的PL/PgSQL語言之外，觸發(fā)器的函數(shù)也可以用PL/Perl，PL/Python等語言編寫。
并發(fā)控制

PostgreSQL使用多版本并發(fā)控制（MVCC，Multiversion concurrency control）系統(tǒng)進行并發(fā)控制，該系統(tǒng)向每個用戶提供了一個數(shù)據(jù)庫的“快照”，用戶在事務內(nèi)所作的每個修改，對于其他的用戶都不可見，直到該事務成功提交。這從很大程度上減少了對讀取鎖的依賴，同時保證了數(shù)據(jù)庫高效地符合ACID原則。
規(guī)則

規(guī)則（RULE）允許一個查詢能被重寫，通常被用作實現(xiàn)可更新的視圖。
數(shù)據(jù)類型

PostgreSQL內(nèi)置豐富的數(shù)據(jù)類型，包括：
任意精度的數(shù)值
無限制長度文本
幾何圖元
IP地址與IPv6地址
無類域間路由地址塊，MAC地址
數(shù)組
此外，用戶可以創(chuàng)建自定義數(shù)據(jù)類型，通常通過PostgreSQL的GiST機制，它們也能被很好得索引，比如PostGIS地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型。
定義對象

用戶可以為數(shù)據(jù)庫內(nèi)幾乎所有的對象定義新的類型，包括：
索引
操作符（可重載現(xiàn)有操作符。）
聚合函數(shù)
數(shù)據(jù)域
數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換
會話（編碼轉(zhuǎn)換）
繼承

數(shù)據(jù)表的結構及屬性可從一個“父”表中繼承，數(shù)據(jù)將在兩者間共享。對子表中數(shù)據(jù)的插入或者刪除也將在父表中體現(xiàn)，同樣，對父表作出的修改，比如添加列等操作也會導致子表產(chǎn)生相應改動。該功能尚未完全實現(xiàn)，實際上，表的約束尚不能繼承。比如，在一張外聯(lián)參考了父表id字段的表中，插入一條具有子表中某條記錄id數(shù)據(jù)的記錄會導致失敗，因為PostgreSQL在對父表的外鍵約束檢查中不會檢查子表的內(nèi)容。
擴展

地理數(shù)據(jù)對象：PostGISGPL
全文檢索：通過Tsearch2或OpenFTS， 將在8.3版本中內(nèi)嵌Tsearch2。GPL
多種異步主/從復制方案，包括Slony-I（BSD授權），Mammoth Replicator
XML/XSLT支持contrib軟件包中的XPath擴展GPL