postgresql это простыми словами что

Postgresql это простыми словами что

История развития PostgreSQL

Краткую историю PostgreSQL можно прочитать в документации, распространяемой с дистрибутивом или на сайте. Также, есть перевод на русский язык. Из нее следует, что современный проект PostgreSQL ведет происхождение из проекта POSTGRES, который разрабатывался под руководством Майкла Стоунбрейкера (Michael Stonebraker), профессора Калифорнийского университета в Беркли (UCB). Мне захотелось несколько подробнее показать взаимосвязи родословных баз данных, чтобы лучше понять место PostgreSQL среди основных игроков современного рынка баз данных.

Я попытался графически ( большая версия картинки откроется в новом окне) отобразить все наиболее заметные RDBMS и связи между ними и приблизительно привел даты их создания и конца. Пересечение объектов означает поглощение, при этом поглощаемый объект более бледен и не окантован. Знак доллара означает, что база данных является коммерческой. При этом, я основывался на информации, доступной в интернете, в частности в Wikipedia, в научных статьях, которые я читал и комментариях непосредственных пользователей БД, которые я получил после публикации этой картинки в интернете.

«System R» сыграла большую роль в развитии реляционных баз данных, создании языка SQL (изначально SEQUEL, но из-за проблем с уже существующей торговой маркой пришлось выкинуть все гласные буквы). Из «System R» развилась SQL/DS и DB2. На самом деле, в IBM было еще несколько проектов, но они были чисто внутренними. Подробнее об этой ветви можно прочитать в весьма поучительном документе «The 1995 SQL Reunion: People, Projects, and Politics», русский перевод которого доступен по адресу www.citforum.ru/database/digest/sql1.shtml.

INGRES (или Ingres89), в отличие от «System R», вполне в духе Беркли развивалась как открытая база данных, коды которой распространялись на лентах практически бесплатно (оплачивались почтовые расходы и стоимость ленты). К 1980 году было распространено порядка 1000 копий. Название расшифровывается как «INteractive Graphics Retrieval System» и совершенно случайно связано с французским художником Jean Auguste Dominique Ingres. Отличительной особенностью этой системы являлось то, что она разрабатывалась для операционной системы UNIX, которая работала на распространенных тогда PDP 11, что и предопределило ее популярность, в то время как «System R» работала только на больших и дорогих mainframe. Был разработан язык запросов QUEL, который, как писал Стоунбрейкер, похож на SEQUEL в том отношении, что программист свободен от знания о структуре данных и алгоритмах, что способствует значительной степени независимости от данных. Доступность INGRES и очень либеральная лицензия BSD, а также творческая деятельность, способствовали появлению большого количества реляционных баз данных, как показано на рисунке.

Стоунбрейкер лично способствовал их появлению, так он конце 70-х он организовал компанию Ingres Corporation (как он сам объясняет, ему пришлось на это пойти, так как Аризонский университет, потребовал поддержки), которая выпустила коммерческую версию Ingres, в 1994 году она была куплена CA (Computer Associates) и которая в 2004 году стала открытой как Ingres r3.

«NonStop SQL» компании Tandem Computers являлась модифицированной версией Ingres, которая эффективно работала на параллельных компьютерах и с распределенными данными. Она умела выполнять запросы параллельно и масштабировалась почти линейно с количеством процессоров. Ее авторами были выпускники из Беркли. Впоследствии, Tandem Computers была куплена компанией Compaq (2000 г.), а затем компанией HP.

Informix тоже возник из Ingres, но на это раз людьми не из Беркли, хотя Стоунбрейкер все-таки поработал в ней CEO после того, как Informix купила в 1995 году компанию Ilustra, чтобы прибавить себе объектно-реляционности и расширяемости (DataBlade), которую организовал все тот же Майкл Стоунбрейкер как результат коммерциализации Postgres в 1992 году. В 2001 году она была куплена IBM, которая приобретала немалое количество пользователей Informix и технологию. Таким образом, DB2 также приобрела немного объектно-реляционности.

Проект Postgres возник как результат осмысления ошибок Ingres и желания преодолеть ограниченность типов данных, за счет возможности определения новых типов данных. Работа над проектом началась в 1985 и в период 1985-1988 было опубликовано несколько статей, описывающих модель данных, язык запросов POSTQUEL, и хранилище Postgres.

Еще при проектировании оригинальной версии POSTGRES основное внимание было уделено расширяемости и объектно-ориентированным возможностям. Уже тогда было ясна необходимость расширения функциональности DMBS от управления данными (data management) в сторону управления объектами (object management) и знаниями (knowledge management). При этом объектная функциональность позволит эффективно хранить и манипулировать нетрадиционными типами данных, а управление знаниями позволяет хранить и обеспечивать выполнения коллекции правил (rules), которые несут семантику приложения. Стоунбрейкер так и определил основную задачу POSTGRES как «обеспечить поддержку приложений, которые требуют службы управления данными, объектами и знаниями«.

На сегодняшний день выпущена версия PostgreSQL v8 (19 января 2005 года), которая является значительным событием в мире баз данных, так как количество новых возможностей добавленных в этой версии, позволяет говорить о возникновении интереса крупного бизнеса как в использовании, так и его продвижении. Так, крупнейшая компания в мире, Fujitsu поддержала работы над версией 8, выпустила коммерческий модуль Extended Storage Management. Либеральная BSD-лицензия позволяет коммерческим компаниям выпускать свои версии PostgreSQL под своим именем и осуществлять коммерческую поддержку. Например, компания Pervasive объявила о выпуске Pervasive Postgres.

PostgreSQL поддерживается на всех современных Unix системах (34 платформы), включая наиболее распространенные, такие как Linux, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD, SunOS, Solaris, DUX, а также под Mac OS X. Начиная с версии 8.X PostgreSQL работает в «native» режиме под MS Windows NT, Win2000, WinXP, Win2003. Известно, что есть успешные попытки работать с PostgreSQL под Novell Netware 6 и OS2.

Основные возможности и функциональность

Дистрибутив PostgreSQL в поддиректории contrib/ содержит большое количество (около 80) так называемых контриб-модулей, реализующих разнообразную дополнительную функциональность, такую как, полнотекстовый поиск, работа с xml, функции математической статистики, поиск с ошибками, криптографические модули и т.д. Также, есть утилиты, облегчающие миграцию с mysql, oracle, для административных работ.

Некоторые ограничения PostgreSQL

Сводная таблица основных реляционных баз данных

За основу взяты данные из Wikipedia

Что ожидается в будущих версиях

Это относится и к тем предложениям, которые уже имеют или рассчитывают на финансовую поддержку коммерческих компаний.

Цикл разработки

На карте обозначены точки, где живут и работают члены PGDG, оригинальная версия с большей функциональностью находится на официальном сайте разработчиков.

Структура

Где используется

Сообщество

Поддержка

Небольшая статистика списков рассылок PostgreSQL по данным www.pgsql.ru на 1 апреля 2005 года.

Разработка

Заключение

Благодарности

Текст написан Олегом Бартуновым в 2005 году, поправки и комментарии приветствуются.

Источник

Чем PostgreSQL лучше других SQL баз данных с открытым исходным кодом. Часть 1

Сегодня давайте поговорим о преимуществах Postgres перед другими системами с открытым кодом. Эту тему мы обязательно раскроем более подробно на PG Day’16 Russia, до которой осталось всего два месяца.

Возможно, вы спрашиваете себя: «Почему PostgreSQL?» Ведь есть и другие варианты реляционных баз данных с открытым исходным кодом (в рамках этой статьи мы рассматривали MySQL, MariaDB и Firebird), так что же Постгрес может предложить такого, чего нет у них? В слогане PostgreSQL заявляется, что это «Самая продвинутая база данных с открытым исходным кодом в мире». Мы приведем несколько причин, почему Постгрес делает такие заявления.

В первой части этой серии мы поговорим о хранении данных — модели, структуре, типах и ограничениях размера. А во второй части больше сфокусируемся на выборке и манипуляциях с данными.

Модель данных

PostgreSQL не просто реляционная, а объектно-реляционная СУБД. Это даёт ему некоторые преимущества над другими SQL базами данных с открытым исходным кодом, такими как MySQL, MariaDB и Firebird.

Фундаментальная характеристика объектно-реляционной базы данных — это поддержка пользовательских объектов и их поведения, включая типы данных, функции, операции, домены и индексы. Это делает Постгрес невероятно гибким и надежным. Среди прочего, он умеет создавать, хранить и извлекать сложные структуры данных. В некоторых примерах ниже вы увидите вложенные и составные конструкции, которые не поддерживаются стандартными РСУБД.

Структуры и типы данных

Существует обширный список типов данных, которые поддерживает Постгрес. Кроме числовых, с плавающей точкой, текстовых, булевых и других ожидаемых типов данных (а также множества их вариаций), PostgreSQL может похвастаться поддержкой uuid, денежного, перечисляемого, геометрического, бинарного типов, сетевых адресов, битовых строк, текстового поиска, xml, json, массивов, композитных типов и диапазонов, а также некоторых внутренних типов для идентификации объектов и местоположения логов. Справедливости ради стоит сказать, что MySQL, MariaDB и Firebird тоже имеют некоторые из этих типов данных, но только Постгрес поддерживает их все.

Давайте рассмотрим подробнее некоторые из них:

Сетевые адреса

У MySQL и MariaDB тоже есть INET функции для конвертации сетевых адресов, но они не предоставляют типы данных для внутреннего хранения сетевых адресов. У Firebird тоже нет типов для хранения сетевых адресов.

Многомерные массивы

Поскольку Постгрес — это объектно-реляционная база данных, массивы значений могут храниться для большинства существующих типов данных. Сделать это можно путём добавления квадратных скобок к спецификации типа данных для столбца или с помощью выражения ARRAY. Размер массива может быть задан, но это необязательно. Давайте рассмотрим меню праздничного пикника для демонстрации использования массивов:

MySQL, MariaDB, и Firebird так не умеют. Чтобы хранить такие массивы значений в традиционных реляционных базах данных, придется использовать обходной путь и создавать отдельную таблицу со строками для каждого из значений массива.

Геометрические данные

Геоданные быстро становятся основным требованием для многих приложений. PostgreSQL уже давно поддерживает множество геометрических типов данных, таких как точки, линии, круги и многоугольники. Один из этих типов – PATH, он состоит из множества последовательно расположенных точек и может быть открытым (начальная и конечная точки не связаны) или закрытым (начальная и конечная точки связаны). Давайте рассмотрим в качестве примера туристическую тропу. В данном случае туристическая тропа — это петля, поэтому начальная и конечная точки связаны, и, значит, мой путь является закрытым. Круглые скобки вокруг набора координат указывают на закрытый путь, а квадратные — на открытый.

Расширение PostGIS для PostgreSQL дополняет существующие свойства геометрических данных вспомогательными пространственными типами, функциями, операторами и индексами. Оно обеспечивает поддержку местоположения и поддерживает как растровые, так и векторные данные. Оно также обеспечивает совместимость с множеством сторонних геопространственных инструментов (защищённых авторским правом и с открытым исходным кодом) для отображения, отрисовки и работы с данными.

Заметьте, что в MySQL 5.7.8 и в MariaDB, начиная с версии 5.3.3, были добавлены расширения типов данных для поддержки стандарта географической информации OpenGIS. Эта версия MySQL и последующие версии MariaDB предлагают хранение типов данных, аналогичное штатным геоданным Постгреса. Тем не менее, в MySQL и MariaDB значения данных сначала должны быть сконвертированы в геометрический формат простыми командами перед тем, как будут вставлены в таблицу. Firebird на данный момент не поддерживает геометрические типы данных.

Поддержка JSON

Поддержка JSON в PostgreSQL позволяет вам перейти к хранению schema-less данных в SQL базе данных. Это может быть полезно, когда структура данных требует определённой гибкости: например, если в процессе разработки структура всё ещё меняется или неизвестно, какие поля будет содержать объект данных.

Тип данных JSON обеспечивает проверку корректности JSON, который позволяет использовать специализированные JSON операторы и функции, встроенные в Постгрес для выполнения запросов и манипулирования данными. Также доступен тип JSONB — двоичная разновидность формата JSON, у которой пробелы удаляются, сортировка объектов не сохраняется, вместо этого они хранятся наиболее оптимальным образом, и сохраняется только последнее значение для ключей-дубликатов. JSONB обычно является предпочтительным форматом, поскольку требует меньше места для объектов, может быть проиндексирован и обрабатывается быстрее, так как не требует повторного синтаксического анализа.

В MySQL 5.7.8 и MariaDB 10.0.1 была добавлена поддержка встроенных объектов JSON. Но, хотя существует множество функций и операторов для JSON, которые теперь доступны в этих базах данных, они не индексируются так, как JSONB в PostgreSQL. Firebird пока что не присоединился к тренду и поддерживает объекты JSON только в виде текста.

Создание нового типа

Если вдруг так случится, что обширного списка типов данных Постгреса вам окажется недостаточно, вы можете использовать команду CREATE TYPE, чтобы создать новые типы данных, такие как составной, перечисляемый, диапазон и базовый. Рассмотрим пример создания и отправки запросов нового составного типа:

Поскольку они не являются объектно-реляционными, MySQL, MariaDB и Firebird не предоставляют такую мощную функциональность.

Размеры данных

PostgreSQL может обрабатывать много данных. Текущие опубликованные ограничения перечислены ниже:

В Compose [прим. пер.: организация, в которой трудится автор оригинальной статьи] мы автоматически масштабируем вашу инсталляцию, чтобы вам не приходилось волноваться о росте количества данных. Но, как известно любому администратору баз данных, стоит с опаской относиться к слишком большим и неограниченным возможностям. Мы советуем руководствоваться здравым смыслом при создании таблиц и добавлении индексов.

Для сравнения, MySQL и MariaDB печально известны ограничением размера строк в 65 535 байт. Firebird также предлагает всего лишь 64Кб в качестве максимального размера строки. Обычно объём данных ограничивается максимальным размером файлов операционной системы. Поскольку PostgreSQL умеет хранить табличные данные в множестве файлов меньшего размера, он может обойти это ограничение. Но стоит отметить, что слишком большое количество файлов может негативно сказаться на производительности. MySQL и MariaDB поддерживают большее количество столбцов в таблице (до 4,096 в зависимости от типа данных) и большие индивидуальные размеры таблицы, чем PostgreSQL, но необходимость превысить существующие ограничения Постгреса возникает лишь в крайне редких случаях.

Целостность данных

Постгрес стремится соответствовать стандарту ANSI-SQL:2008, отвечает требованиям ACID (атомарность, согласованность, изолированность и надежность) и известен своей ссылочной и транзакционной целостностью. Первичные ключи, ограничивающие и каскадные внешние ключи, уникальные ограничения, ограничения NOT NULL, проверочные ограничения и другие функции обеспечения целостности данных дают уверенность, что только корректные данные будут сохранены.

MySQL и MariaDB больше работают на то, чтобы соответствовать стандарту SQL с движками таблиц InnoDB/XtraDB. Теперь они предлагают опцию STRICT с использованием режимов SQL, которая устанавливает проверки корректности используемых данных. Несмотря на это, в зависимости от того, какой режим вы используете, недостоверные и даже урезанные без вашего ведома данные могут быть вставлены или созданы при обновлении. Ни одна из этих баз данных сейчас не поддерживает CHECK ограничения. Кроме того, у них существует множество особенностей в отношении ограничений ссылочной целостности по внешним ключам. В дополнение к вышесказанному, целостность данных может существенно пострадать в зависимости от выбранного движка хранения. MySQL (и fork MariaDB) не делают секрета из того, что променяли целостность и соответствие стандартам на скорость и эффективность.

Подводя итоги

У Постгреса множество возможностей. Созданный с использованием объектно-реляционной модели, он поддерживает сложные структуры и широкий спектр встроенных и определяемых пользователем типов данных. Он обеспечивает расширенную ёмкость данных и заслужил доверие бережным отношением к целостности данных. Возможно, вам не понадобятся все те продвинутые функции хранения данных, которые мы исследовали в этой статье, но, поскольку потребности могут быстро возрасти, есть несомненное преимущество в том, чтобы иметь всё это под рукой.

Если вам кажется, что PostgreSQL не соответствует вашим потребностям, или вы предпочитаете “стрелять от бедра”, тогда вам стоит обратить внимание на NoSQL базы данных, которые мы предлагаем в Compose, или подумать о других SQL базах данных, которые мы упоминали. У каждой из них есть свои преимущества. Compose твёрдо уверен, что очень важно выбрать правильную базу данных для конкретной задачи… иногда это означает, что нужно выбрать несколько баз данных!

Хотите больше Постгреса? Во второй части этой серии мы рассмотрим манипуляции с данными и поиск в PostgreSQL, включая функции виртуальных таблиц, возможности запросов, индексирование и расширения языка.

Источник

Что такое PostgreSQL? Плюсы и минусы бесплатной базы данных

Пришло время рассказать о том, что же такое PostgreSQL. Это СУБД, которая использует реляционную модель для своих баз данных и поддерживает стандартный язык запросов SQL.

PostgreSQL предоставляет множество различных возможностей, достаточно надежна и имеет хорошие характеристики по производительности. Она работает практически на всех UNIX-платформах, включая UNIX-подобные системы, такие как FreeBSD и Linux. Ее можно применять на Windows NT Server и Windows 2000 Server, а для разработки годятся даже такие системы Microsoft для рабочих станций, как ME. Кроме того, PostgreSQL свободно распространяется и имеет открытый исходный код.

PostgreSQL выгодно отличается от многих других СУБД. Она обладает практически всеми возможностями, которые есть в других базах данных (коммерческих или Open Source), а также некоторыми дополнительными.

Приведем перечень функциональных возможностей PostgreSQL (представлен в ответах на часто задаваемые вопросы по PostgreSQL):

Начиная с версии 6.5 PostgreSQL представляет собой весьма устойчивую систему, каждая следующая версия проходит процедуру регрессивного тестирования, обеспечивающего стабильность. Версия 7.x PostgreSQL как никогда близка к соответствию стандарту SQL92, устранено раздражавшее ограничение размера строки.

В ходе эксплуатации PostgreSQL проявила себя как заслуживающая доверия СУБД. Каждая версия проверяется очень тщательно, бета- версии проходят как минимум месячное тестирование. Благодаря многочисленному сообществу пользователей и открытому доступу к исходному коду ошибки исправляются очень быстро.

Производительность этой СУБД также возрастает от версии к версии, и последние аттестации показывают, что при определенных условиях она не уступает коммерческим продуктам. Некоторые системы, обладающие не таким полным набором возможностей, превосходят PostgreSQL в производительности, но за счет потери функциональности. Для достаточно простых приложений такую роль играет база данных, состоящая из плоских файлов.

Короткий экскурс в историю PostgreSQL

Генеалогическое древо PostgreSQL начинается в 1977 году в Калифорнийском университете Беркли. Реляционная база данных Ingres разрабатывалась в Беркли в 1977-85 годах. Ingres была очень популярна за пределами стен Калифорнийского университета, она появилась на многих компьютерах в университетских и исследовательских кругах. На свободный рынок Ingres была выведена Relational Technologies/Ingres Corporation, так она стала одной из первых коммерчески доступных реляционных систем управления базами данных. В наши дни Ingres превратилась в CA-INGRES II, продукт Computer Associates.

К 1996 году Postgres стала приобретать необыкновенную популярность, и было принято решение открыть ее код для некоторого количества программистов по списку рассылки, так началось весьма успешное сотрудничество добровольцев, направленное на продвижение Postgres. Тогда продукт в последний раз сменил имя, отбросив окончание «95» и заменив его на «SQL», которое лучше отражало поддержку стандартного языка запросов SQL в Postgres. Так родилась PostgreSQL.

Сейчас PostgreSQL развивается группой интернет-разработчиков, приблизительно тем же способом, что и другое программное обеспечение Open Source: Perl, Apache и PHP. Пользователи имеют доступ к исходным кодам, они исправляют ошибки, занимаются совершенствованием продукта, предлагают введение новых возможностей. Официальные версии PostgreSQL выпускаются на http://www.postgresql.org.

GreatBridge осуществляет коммерческую поддержку проекта, а также предоставляет работу некоторым PostgreSQL-разработчикам.

Архитектура PostgreSQL

Одной из сильных сторон PostgreSQL является ее архитектура. Как и многие коммерческие СУБД, PostgreSQL может применяться в среде клиент-сервер, что дает массу преимуществ как пользователям, так и разработчикам.

Основа PostgreSQL составляет серверный процесс базы данных. Он выполняется на одном сервере. (В этой СУБД еще не реализована технология высокой готовности, как в некоторых других коммерческих системах уровня предприятия, которые могут распределять нагрузку между несколькими серверами, добиваясь таким образом дополнительной масштабируемости и устойчивости к внешним воздействиям.)

Доступ из приложений к данным базы осуществляется посредством процесса базы данных. Клиентские программы не могут получить доступ к данным самостоятельно, даже если они работают на том же компьютере, на котором выполняется серверный процесс.

Такое разделение клиентов и сервера позволяет построить распределенную систему. Можно отделить клиентов от сервера посредством сети и разрабатывать клиентские приложения в среде, удобной для пользователя. Например, можно реализовать базу данных под UNIX и создать клиентские приложения, которые будут работать в системе Microsoft Windows.

Приведенная ниже схема (рис. 1) показывает типичную модель распределенного приложения PostgreSQL:

Рис. 1. Работа типичного приложения PostgreSQL

Благодаря тому, что манипулирование данными сосредоточено на сервере, СУБД не приходится контролировать многочисленных клиентов, получающих доступ в совместно используемый каталог сервера, и PostgreSQL может поддерживать целостность данных даже при одновременном доступе большого количества пользователей.

Клиентские приложения соединяются с базой по специальному протоколу PostgreSQL. Однако можно установить на стороне клиента программное обеспечение, предоставляющее стандартный интерфейс для работы с нужным приложением, например, по стандарту ODBC или JDBC. Доступность ODBC-драйвера позволяет применять PostgreSQL в качестве базы данных для многих существующих приложений, включая такие продукты Microsoft Office, как Excel и Access. Способность взаимодействия PostgreSQL с приложениями будет подробнее рассмотрена в следующих главах.

Архитектура клиент-сервер делает возможным разделение труда. Машина-сервер хорошо подходит для хранения и управления доступом к большим объемам данных, она может использоваться как надежный репозитарий. Для клиентов могут быть разработаны сложные графические приложения. В качестве альтернативы можно создать внешний интерфейс на основе Интернета, который предоставлял бы доступ к данным и возвращал результат в виде веб-страниц в стандартный веб-браузер, при этом не требовалось бы никакого дополнительного клиентского программного обеспечения.

Open Source-лицензированная база данных

В начале XXI века многие компьютерные системы создаются на основе свободно распространяемых программ с открытыми исходными кодами. К их числу относится и PostgreSQL. Что же это означает в действительности?

Когда понятие Open Source применяется к программному обеспечению, оно приобретает специальный смысл. Такое программное обеспечение поставляется вместе с исходными кодами. Это не обязательно значит, что на его применение не налагаются никакие условия. Оно все-таки лицензируется в том смысле, что вы получаете право некоторым образом использовать это программное обеспечение.

Open Source-лицензия дает право на использование, модификацию и распространение программного обеспечения без лицензионных выплат. То есть вы можете работать с PostgreSQL в своей компании так, как это удобно в вашем случае.

Если с программным обеспечением Open Source возникают проблемы, пользователь может или исправить ошибки сам (поскольку у него есть исходные тексты), или же передать код кому-то другому для исправления. Сейчас многие коммерческие компании предлагают поддержку продуктов Open Source, поэтому, приобретая такой продукт, не стоит чувствовать себя «забытым».

Существует несколько разновидностей лицензий Open Source, некоторые из них имеют большее число ограничений на распространение, другие меньшее. Тем не менее все они придерживаются принципа доступности исходных кодов программ и разрешают дальнейшее их распространение.

Наиболее либеральной является лицензия Berkeley Software Distribution (BSD), разрешающая делать с программным обеспечением все что угодно, не предоставляя при этом никаких гарантий. Лицензия на использование PostgreSQL по сути своей аналогична лицензии BSD, она представляет собой заявление об авторских правах, в котором говорится: «Настоящим предоставляется право на использование, копирование, модификацию и распространение данного программного продукта и относящейся к нему документации в любых целях, без оплаты и без подписания соответствующих соглашений при условии, что во всех копиях будет присутствовать уведомление об авторских правах, указанное выше, данный абзац и два последующих». Два следующих абзаца посвящены отказу от каких бы то ни было обязательств и гарантий.

Источник