PostgreSQL入门，PostgreSQL和mysql

Posted 2021-01-27 timxgb

 

PostgreSQL被誉为“世界上功能最强大的开源数据库”，是以加州大学伯克利分校计算机系开发的POSTGRES 4.2为基础的对象关系型数据库管理系统。

PostgreSQL支持大部分 SQL标准并且提供了许多其他现代特性：复杂查询、外键、触发器、视图、事务完整性、MVCC。同样，PostgreSQL 可以用许多方法扩展，比如，通过增加新的数据类型、函数、操作符、聚集函数、索引。

开发者可以免费使用、修改和分发 PostgreSQL，不管是私用、商用、还是学术研究使用。

 

 

 

PostgreSQL：是以加州大学伯克利分校计算机系开发的 POSTGRES，现在已经更名为PostgreSQL，版本 4.2为基础的对象关系型数据库管理系统（ORDBMS）。PostgreSQL支持大部分 SQL标准并且提供了许多其他现代特性：复杂查询、外键、触发器、视图、事务完整性、MVCC。同样，PostgreSQL 可以用许多方法扩展，比如， 通过增加新的数据类型、函数、操作符、聚集函数、索引。免费使用、修改、和分发 PostgreSQL，不管是私用、商用、还是学术研究使用。

特点与优势：

PostgreSQL 是一个自由的对象-关系数据库服务器(数据库管理系统)，它在灵活的 BSD-风格许可证下发行。它提供了相对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)之外的另一种选择。
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"。它也经常被简略念为 "postgres"。
事实上， PostgreSQL 的特性覆盖了 SQL-2/SQL-92 和 SQL-3/SQL-99，首先，它包括了可以说是目前世界上最丰富的数据类型的支持，其中有些数据类型可以说连商业数据库都不具备， 比如 IP 类型和几何类型等；其次，PostgreSQL 是全功能的自由软件数据库，很长时间以来，PostgreSQL 是唯一支持事务、子查询、多版本并行控制系统（MVCC）、数据完整性检查等特性的唯一的一种自由软件的数据库管理系统。 Inprise 的 InterBase 以及SAP等厂商将其原先专有软件开放为自由软件之后才打破了这个唯一。最后，PostgreSQL拥有一支非常活跃的开发队伍，而且在许多黑客的努力下，PostgreSQL 的质量日益提高。

从技术角度来讲，PostgreSQL 采用的是比较经典的C/S（client/server）结构，也就是一个客户端对应一个服务器端守护进程的模式，这个守护进程分析客户端来的查询请求，生成规划树，进行数据检索并最终把结果格式化输出后返回给客户端。为了便于客户端的程序的编写，由数据库服务器提供了统一的客户端 C 接口。而不同的客户端接口都是源自这个 C 接口，比如ODBC，JDBC，Python，Perl，Tcl，C/C++，ESQL等， 同时也要指出的是，PostgreSQL 对接口的支持也是非常丰富的，几乎支持所有类型的数据库客户端接口。这一点也可以说是 PostgreSQL 一大优点。

 

 

 

一、安装

首先，安装PostgreSQL客户端。

sudo apt-get install postgresql-client
然后，安装PostgreSQL服务器。

sudo apt-get install postgresql
正常情况下，安装完成后，PostgreSQL服务器会自动在本机的5432端口开启。

如果还想安装图形管理界面，可以运行下面命令，但是本文不涉及这方面内容。

sudo apt-get install pgadmin3
二、添加新用户和新数据库

初次安装后，默认生成一个名为postgres的数据库和一个名为postgres的数据库用户。这里需要注意的是，同时还生成了一个名为postgres的Linux系统用户。

下面，我们使用postgres用户，来生成其他用户和新数据库。好几种方法可以达到这个目的，这里介绍两种。

第一种方法，使用PostgreSQL控制台。

首先，新建一个Linux新用户，可以取你想要的名字，这里为dbuser。

sudo adduser dbuser
然后，切换到postgres用户。

sudo su - postgres
下一步，使用psql命令登录PostgreSQL控制台。

psql
这时相当于系统用户postgres以同名数据库用户的身份，登录数据库，这是不用输入密码的。如果一切正常，系统提示符会变为"postgres=#"，表示这时已经进入了数据库控制台。以下的命令都在控制台内完成。

第一件事是使用password命令，为postgres用户设置一个密码。

password postgres
第二件事是创建数据库用户dbuser（刚才创建的是Linux系统用户），并设置密码。

CREATE USER dbuser WITH PASSWORD ‘;password‘;;
第三件事是创建用户数据库，这里为exampledb，并指定所有者为dbuser。

CREATE DATABASE exampledb OWNER dbuser;
第四件事是将exampledb数据库的所有权限都赋予dbuser，否则dbuser只能登录控制台，没有任何数据库操作权限。

GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE exampledb to dbuser;
最后，使用q命令退出控制台（也可以直接按ctrl+D）。

q
第二种方法，使用shell命令行。

添加新用户和新数据库，除了在PostgreSQL控制台内，还可以在shell命令行下完成。这是因为PostgreSQL提供了命令行程序createuser和createdb。还是以新建用户dbuser和数据库exampledb为例。

首先，创建数据库用户dbuser，并指定其为超级用户。

sudo -u postgres createuser --superuser dbuser
然后，登录数据库控制台，设置dbuser用户的密码，完成后退出控制台。

sudo -u postgres psql

password dbuser

q
接着，在shell命令行下，创建数据库exampledb，并指定所有者为dbuser。

sudo -u postgres createdb -O dbuser exampledb
三、登录数据库

添加新用户和新数据库以后，就要以新用户的名义登录数据库，这时使用的是psql命令。

psql -U dbuser -d exampledb -h 127.0.0.1 -p 5432
上面命令的参数含义如下：-U指定用户，-d指定数据库，-h指定服务器，-p指定端口。

输入上面命令以后，系统会提示输入dbuser用户的密码。输入正确，就可以登录控制台了。

psql命令存在简写形式。如果当前Linux系统用户，同时也是PostgreSQL用户，则可以省略用户名（-U参数的部分）。举例来说，我的Linux系统用户名为ruanyf，且PostgreSQL数据库存在同名用户，则我以ruanyf身份登录Linux系统后，可以直接使用下面的命令登录数据库，且不需要密码。

psql exampledb
此时，如果PostgreSQL内部还存在与当前系统用户同名的数据库，则连数据库名都可以省略。比如，假定存在一个叫做ruanyf的数据库，则直接键入psql就可以登录该数据库。

psql
另外，如果要恢复外部数据，可以使用下面的命令。

psql exampledb < exampledb.sql
四、控制台命令

除了前面已经用到的password命令（设置密码）和q命令（退出）以外，控制台还提供一系列其他命令。

h：查看SQL命令的解释，比如h select。
?：查看psql命令列表。
l：列出所有数据库。
c [database_name]：连接其他数据库。
d：列出当前数据库的所有表格。
d [table_name]：列出某一张表格的结构。
du：列出所有用户。
e：打开文本编辑器。
conninfo：列出当前数据库和连接的信息。
五、数据库操作

基本的数据库操作，就是使用一般的SQL语言。

创建新表

CREATE TABLE user_tbl(name VARCHAR(20), signup_date DATE);

插入数据

INSERT INTO user_tbl(name, signup_date) VALUES(‘;张三‘;, ‘;2013-12-22‘;);

选择记录

SELECT * FROM user_tbl;

更新数据

UPDATE user_tbl set name = ‘;李四‘; WHERE name = ‘;张三‘;;

删除记录

DELETE FROM user_tbl WHERE name = ‘;李四‘; ;

添加栏位

ALTER TABLE user_tbl ADD email VARCHAR(40);

更新结构

ALTER TABLE user_tbl ALTER COLUMN signup_date SET NOT NULL;

更名栏位

ALTER TABLE user_tbl RENAME COLUMN signup_date TO signup;

删除栏位

ALTER TABLE user_tbl DROP COLUMN email;

表格更名

ALTER TABLE user_tbl RENAME TO backup_tbl;

删除表格

DROP TABLE IF EXISTS backup_tbl;

 

 

 

 

 

 

 

 

架构基础
行话：pgsql使用了客户端/服务器模式。一个pgsql会话包含包含两个进程：
服务器进程。管理数据库文件，接收客户端程序的连接请求，代表客户端执行数据库操作。数据库服务器程序叫做postgres。客户端应用程序。进行数据库操作。客户端应用程序本质上可以非常多样化，一个客户端可以是一个面向文本的工具，一个图形界面应用程序，一个通过访问数据库来显示网页的web服务器，或者一个专门的数据库维护工具。有些是pgsql自带的，大部分是用户开发的。
客户端和服务器可以在不同的主机上，通过TCP/IP连接通信。记住这一点很重要，因为客户机上的文件再服务器上可能是访问不到的，或者只能换个文件名访问。
pgsql服务器可以处理多并发的连接，它会为每个连接fork一个新的进程。客户端和新的服务器进程的通信与就服务器进程没有关系。主服务器进程会一直保持运行，等待客户端连接。

创建数据库
创建数据库可以检查你是否连接到了服务器。一个pgsql服务器可以管理很多数据库。
创建一个名为mydb的数据库：
$ createdb mydb
如果回车之后没有任何输出，说明创建数据库成功。你可以跳过本节了。

万一不幸出错了，这里给出了一些解决办法。
1. 找不到命令，错误如下：
createdb: command not found
说明pgsql的bin目录没有添加到环境变量。你可以选择将bin目录添加到环境变量，或者去bin目录下打开命令窗口，再或者使用绝对路径调用createdb命令。
$ /user/local/pgsql/bin/createdb mydb
建议添加还是添加环境变量，一劳永逸。
2. 服务未启动，错误如下：
createdb: could not connect to database postgres: could not connect to server: No such file or directory
Is the server running locally and accepting
connections on Unix domain socket "/tmp/.s.PGSQL.5432"?
表示服务器未启动，至少是在createdb执行的时候还未启动。多试试吧，我也不知道该咋办。
3. 没有账户，错误如下：
createdb: could not connect to database postgres: FATAL: role "joe" does not exist
这里joe是操作系统账户，pgsql用户账户与操作系统账户不同。你需要登录Postgres账户，创建一个用户账户。也可能是你被分配的pgsql账户名与操作系统用户名不同，这时，你可以使用-U选项指定账户或设置PGUSER环境变量来指定pgsql的用户名。
$ createdb -U user mydb
其中，user就是你的pgsql账户名。
4. 权限不足，错误如下：
createdb: database creation failed: ERROR: permission denied to create database
这是你的账户没有创建数据库的权限，你可以登录管理员账户进行修改。
pgsql允许创建任意数量的数据库。数据库名称必须以英文字母开头，且不超过63字节。
可以省略数据库名，创建与当前用户同名的数据库，如下：
$ createdb
删除数据库用dropdb命令：
$ dropdb mydb
dropdb命令必须指定数据库名称，即使是与用户名同名的数据库也必须指定，它不会默认用账户名。它会删除与数据库相关联的所有文件，并且不能撤销，所以一定要三思而行。

访问数据库
有三种方式可以访问数据库：
pgsql终端，psql命令行工具；pgAdmin或支持ODBC或JDBC的office套件；编程语言API。
这里只介绍第一种方式，第二种方式不做介绍，第三种方式后面再说。
打开cmd（或PowerShell）命令行窗口，希望你之前已经设置过环境 变量了。输入一下命令启动psql ：
$ psql mydb
mydb就是之前创建的数据库。如果不指定数据库名称，默认会访问与当前账户名同名的数据库。
回车后输入密码，你会得到如下输出：
?x psql (10.4)Type "help" for help.?mydb=>
mydb=>就是命令提示符，你可以输入SQL指令（以；结尾）或psql命令（以开头）。
如果命令提示符是mydb=#，表示当前账户是超级用户。
你可以输入以下几个命令试试：
mydb=> SELECT version();
mydb=> SELECT current_date;
mydb=> SELECT 2 + 2;
上面三个命令都是SQL命令，它们都以;结尾。
psql内部命令都以开头。例如h命令可以获取帮助，q命令用来退出psql。
mydb=> h
mydb=> q

psql与cmd
pgsql安装后会默认安装两个工具，pgAdmin和SQL Shell(psql)。前者是图形界面工具，后者是命令行工具。
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二、添加新用户和新数据库

初次安装后，默认生成一个名为postgres的数据库和一个名为postgres的数据库用户。这里需要注意的是，同时还生成了一个名为postgres的Linux系统用户。

下面，我们使用postgres用户，来生成其他用户和新数据库。好几种方法可以达到这个目的，这里介绍两种。

第一种方法，使用PostgreSQL控制台。

首先，新建一个Linux新用户，可以取你想要的名字，这里为dbuser。

sudo adduser dbuser

然后，切换到postgres用户。

sudo su - postgres

下一步，使用psql命令登录PostgreSQL控制台。

psql

这时相当于系统用户postgres以同名数据库用户的身份，登录数据库，这是不用输入密码的。如果一切正常，系统提示符会变为"postgres=#"，表示这时已经进入了数据库控制台。以下的命令都在控制台内完成。

第一件事是使用password命令，为postgres用户设置一个密码。

password postgres

第二件事是创建数据库用户dbuser（刚才创建的是Linux系统用户），并设置密码。

CREATE USER dbuser WITH PASSWORD ‘password‘;

第三件事是创建用户数据库，这里为exampledb，并指定所有者为dbuser。

CREATE DATABASE exampledb OWNER dbuser;

第四件事是将exampledb数据库的所有权限都赋予dbuser，否则dbuser只能登录控制台，没有任何数据库操作权限。

GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE exampledb to dbuser;

最后，使用q命令退出控制台（也可以直接按ctrl+D）。

q

第二种方法，使用shell命令行。

添加新用户和新数据库，除了在PostgreSQL控制台内，还可以在shell命令行下完成。这是因为PostgreSQL提供了命令行程序createuser和createdb。还是以新建用户dbuser和数据库exampledb为例。

首先，创建数据库用户dbuser，并指定其为超级用户。

sudo -u postgres createuser --superuser dbuser

然后，登录数据库控制台，设置dbuser用户的密码，完成后退出控制台。

sudo -u postgres psql

password dbuser

q

接着，在shell命令行下，创建数据库exampledb，并指定所有者为dbuser。

sudo -u postgres createdb -O dbuser exampledb

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

安装 PostgreSQL 10

下载 PostgreSQL 10，postgresql-10.1-3-linux-x64-binaries.tar.gz。下载地址：https://get.enterprisedb.com/postgresql/postgresql-10.1-3-linux-x64-binaries.tar.gz。

（注：安装脚本如下（需要有 /opt/local 写权限），可使用如下命令创建 /opt/local 目录。）

1 2	sudo mkdir /opt/local sudo chown -R $USER:$USER /opt/local

install_pg.sh

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

OPT_BASE=/opt PGVERSION=10.1 PGBASE=$OPT_BASE/local/pgsql PGHOME=$OPT_BASE/local/pgsql/$PGVERSION PGDATA=$OPT_BASE/var/pgsql/$PGVERSION PG_SOFT_￥TAR="postgresql-10.1-3-linux-x64-binaries.tar.gz" if [ -d $PGHOME ]; then rm -rf $PGHOME elif [ ! -d $PGBASE ]; then mkdir -p $PGBASE fi if [ ! -d $PGDATA ]; then mkdir -p $PGDATA fi echo "Install PostgreSQL" tar zxf $PG_SOFT_TAR -C $PGBASE mv $PGBASE/pgsql $PGHOME cp pg-pwfile $PGHOME echo "Init PostgreSQL" pushd $PGHOME ./bin/initdb --pgdata="$PGDATA" --auth=ident --auth-host=md5 --encoding=UTF-8 --locale=zh_CN.UTF-8 --username=postgres --pwfile=pg-pwfile rm -f pg-pwfile popd cp pg_hba.conf $PGDATA cp postgresql.conf $PGDATA chmod 600 $PGDATA/*.conf echo "Start PostgreSQL" $PGHOME/bin/pg_ctl -D $PGDATA -l logfile start sleep 5 #cp .pgpass ~/ $PGHOME/bin/psql -h localhost -U postgres -d postgres -f pg_init.sql

install_pg.sh 脚本安装时依赖文件的完整版压缩包在此下载：https://yangbajing.me/files/postgresql10-scripts.tar.gz

• pg-pwfile：在初始化数据库时设置默认管理员账户的密码

• pg_hba.conf：默认只允许 127.0.0.1/8 访问数据库，这里改成允许所有网段可访问

• postgresql.conf：修改数据库监听地址为 * ，监听所有本地网络地址

• pg_init.sql：创建一个普通账户 yangbajing 和测试用数据库 yangbajing ，密码也设置为 yangbajing

安装后PG数据库管理管理员账号是 postgres，密码为 postgres。同时，还创建了一个普通账号：yangbajing 和同名数据库 yangbajing，密码也是 yangbajing。

将 /opt/local/pgsql/10.1/bin 目录加入系统环境变量。

1 2	echo ‘export PATH="/opt/local/pgsql/10.1/bin:$PATH" >> ~/.bashrc . ~/.bashrc

使用如下命令来启动或停止PostgreSQL 10数据库

启动数据库

1	pg_ctl -D /opt/local/var/pgsql/10.1 -l logfile start

停止数据库

1	pg_ctl -D /opt/local/var/pgsql/10.1 -l logfile stop

体验 PG

输入以下命令访问PG数据库：

1	psql -h localhost -U yangbajing -d yangbajing -W

根据提示输入密码登录，进入 psql 的 REPL 界面。

1 2 3 4 5

Password for user yangbajing: psql.bin (10.1) Type "help" for help. yangbajing=>

先建立一些测试表：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

CREATE TABLE t_role ( id         INT PRIMARY KEY, name       VARCHAR(255) NOT NULL, created_at TIMESTAMPTZ ); CREATE TABLE t_user ( id         BIGSERIAL PRIMARY KEY, name       VARCHAR(255) NOT NULL, roles      INT []       NOT NULL, data       JSONB, created_at TIMESTAMPTZ ); INSERT INTO t_role (id, name, created_at) VALUES (1, ‘超级管理员‘, now()), (2, ‘管理员‘, now()), (3, ‘用户‘, now()); INSERT INTO t_user(name, roles, data, created_at) VALUES (‘root‘, ‘{1}‘, ‘{"email":"[email protected]"}‘, now()), (‘羊八井‘, ‘{2,3}‘, ‘{"email":"yangbajing"}‘, now()), (‘哈哈‘, ‘{3}‘, ‘{"email":"[email protected]"}‘, now());

先来执行两个简单的 SELECT 查询：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

yangbajing=> select * from t_role; id |    name    |          created_at ----+------------+------------------------------- 1 | 超级管理员 | 2018-02-01 22:03:17.168906+08 2 | 管理员     | 2018-02-01 22:03:17.168906+08 3 | 用户       | 2018-02-01 22:03:17.168906+08 (3 rows) yangbajing=> select * from t_user; id |  name  | roles |                 data                  |          created_at ----+--------+-------+---------------------------------------+------------------------------- 2 | root   | {1}   | {"email": "[email protected]"}       | 2018-02-01 22:06:21.140465+08 3 | 哈哈   | {3}   | {"email": "[email protected]"}       | 2018-02-01 22:06:21.140465+08 1 | 羊八井 | {2,3}   | {"email": "[email protected]"} | 2018-02-01 22:04:41.580203+08 (3 rows)

接下来，尝试一些 PG 特色特性。

InsertOrUpdate

插入或更新，是一个很有用的特性，当在主键冲突时可以选择更新数据。在PG中，是使用 ON CONFLICT 来实现这个特性的。

1 2 3 4

INSERT INTO t_role (id, name, created_at) VALUES (3, ‘普通用户‘, now()) ON CONFLICT (id) DO UPDATE SET name = EXCLUDED.name;

在常用的 INSERT 语句后面用 ON CONFLICT (...) DO .... 语句来指定在某个/些字段出现冲突时需要执行的语句。在 on CONFLICT (...) 里的参数需要是主键或唯一索引（可以为复合字段）。当冲突发生时则会执行 DO .... 后面的语句，这里我们选择更新 name 字段的值。EXCLUDED 是用户引用在 VALUES .... 部分我们将插入的数据，EXCLUDED.name 在这里就是 ‘普通用户‘ 。除 DO UPDATE，我们还可以使用 DO NOTHING 来简单的忽略插入时的主键冲突。

SERIAL/BIGSERIAL

看看表 t_user 的结构：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

yangbajing=> d t_user Table "public.t_user" Column   |           Type           | Collation | Nullable |              Default ------------+--------------------------+-----------+----------+------------------------------------ id         | bigint                   |           | not null | nextval(‘t_user_id_seq‘::regclass) name       | character varying(255)   |           | not null | roles      | integer[]                |           | not null | data       | jsonb                    |           |          | created_at | timestamp with time zone |           |          | Indexes: "t_user_pkey" PRIMARY KEY, btree (id)

在建表时 id 字段的类型定义的是 BIGSERIAL ，但这里却是显示的 bigint 类型；另外，还多了一个默认值：nextval(‘t_user_id_seq‘::regclass) 。这是 PG 中的 序列 ，PG中使用序列来实现 自增值 的特性。

序列：t_user_id_seq

1 2 3 4 5 6

yangbajing=> d t_user_id_seq Sequence "public.t_user_id_seq" Type  | Start | Minimum |       Maximum       | Increment | Cycles? | Cache --------+-------+---------+---------------------+-----------+---------+------- bigint |     1 |       1 | 9223372036854775807 |         1 | no      |     1 Owned by: public.t_user.id

也可以先创建序列，再设置字段的默认值为该序列的下一个值。

1	CREATE SEQUENCE t_user_id2_seq INCREMENT BY 1 MINVALUE 1 START WITH 1;

这里创建一个序列，设置最小值为1，从1开始按1进行递增。

数组类型

在创建 t_user 表的 roles 字段时，使用了数组类型 INT [] 。数组类型对于我们的数据建模来说很有用，使用得好可以大大减少关系表的数量。

根据索引返回值

1 2 3 4 5 6 7

yangbajing=> SELECT id, name, roles[2], created_at FROM t_user; id |  name  | roles |          created_at ----+--------+-------+------------------------------- 2 | root   |       | 2018-02-01 22:06:21.140465+08 3 | 哈哈   |       | 2018-02-01 22:06:21.140465+08 1 | 羊八井 |     1 | 2018-02-01 22:04:41.580203+08 (3 rows)

注意：PG 中，索引下标从0开始

以行的形式输出数组元素

1 2 3 4 5 6 7 8

yangbajing=> SELECT id, unnest(roles) AS role_id FROM t_user; id | role_id ----+--------- 2 |       1 3 |       3 1 |       2 1 |       1 (4 rows)

包含查找

1 2 3 4 5

yangbajing=> SELECT * FROM t_user WHERE roles @> ARRAY[1,2]; id |  name  | roles |                 data                  |          created_at ----+--------+-------+---------------------------------------+------------------------------- 1 | 羊八井 | {2,1} | {"email": "[email protected]"} | 2018-02-01 22:04:41.580203+08 (1 row)