postgreSQL学习
一，简介
1.什么是postgresql
https://www.postgresql.org/#官网
PostgreSQL 是一个功能强大的开源对象关系数据库系统，它使用和扩展了 SQL 语言，并结合了许多安全存储和扩展最复杂数据工作负载的功能。PostgreSQL的起源可以追溯到1986年，是加州大学伯克利分校POSTGRES项目的一部分，并且在核心平台上拥有超过35年的积极开发经验。
开源许可独特性
（Postgres遵守BSD许可证发行）却使开发者们得以获取源代码并进一步开发系统。
BSD许可协议（英语：Berkeley Software Distribution license）是自由软件中使用最广泛的许可协议之一。BSD就是遵照这个许可证来发布，也因此而得名 BSD许可协议。
BSD包最初所有者是加州大学的董事会，这是由于 BSD 源自加州大学伯克利分校。BSD开始后，BSD许可协议得以修正，使得以后许多BSD变种，都采用类似风格的条款。
跟其他条款相比，从GNU通用公共许可证（GPL）到限制重重的著作权（Copyright），BSD许可证比较宽松，甚至跟公有领域更为接近。“Take it down to the copy center and make as many copies as you want”[1]。可以说，GPL强迫后续版本必须一样是自由软件，BSD的后续版本可以选择要继续是BSD或其他自由软件条款或封闭软件等等。
2.为什么使用postgresql
PostgreSQL 具有许多功能，旨在帮助开发人员构建应用程序、管理员保护数据完整性和构建容错环境，并帮助您管理数据，无论数据集大小。除了免费和开源之外，PostgreSQL还具有高度的可扩展性。
3.postgresql的各功能详尽列表
- 数据类型
- 基元：整数、数字、字符串、布尔值
- 结构化：日期/时间、数组、范围/多范围、UUID
- 文档：JSON/JSONB、XML、KEY-VALUE （HSTORE）
- 几何：点、线、圆、多边形
- 自定义：复合、自定义类型
- 数据完整性
- 唯一，不为空
- 主键
- 外键
- 排除约束
- 显式锁、咨询锁
- 并发性、性能
- 索引：B 树、多列、表达式、部分索引
- 高级索引：GiST，SP-Gist，KNN Gist，GIN，BRIN，覆盖索引，布隆过滤器
- 复杂的查询规划器/优化器，仅索引扫描，多列统计信息
- 事务，嵌套事务（通过保存点）
- 多版本并发控制 （MVCC）
- 并行化读取查询和构建 B 树索引
- 表分区
- SQL 标准中定义的所有事务隔离级别，包括可序列化
- 表达式的实时 （JIT） 编译
- 可靠性、灾难恢复
- 预写日志记录 （WAL）
- 复制：异步、同步、逻辑
- 时间点恢复 （PITR），活动备用
- 表空间
- 安全
- 身份验证：GSSAPI、SSPI、LDAP、SCRAM-SHA-256、证书等
- 强大的门禁系统
- 列级和行级安全性
- 使用证书和其他方法进行多重身份验证
- 扩展
- 存储函数和过程
- 过程语言：PL/pgSQL、Perl、Python 和 Tcl。还有其他语言可以通过扩展使用，例如Java，JavaScript（V8），R，Lua和Rust。
- SQL/JSON 路径表达式
- 外部数据包装器：使用标准 SQL 接口连接到其他数据库或流
- 可定制的表存储界面
- 许多提供附加功能的扩展模块，包括 PostGIS
- 国际化、文本搜索
- 支持国际字符集，例如通过 ICU 排序规则
- 不区分大小写和不区分重音的排序规则
- 全文搜索
二，postgresql安装
1.Linux源码安装
1.获取源码
目前最新版：https://www.postgresql.org/ftp/source/v15.3/
2.安装依赖包
yum -y install readline
yum -y install zlib zlib-devel
yum -y install ncurses-devel
yum install -y readline-devel
3.解压编译安装
tar -zxf postgresql-15.3.tar.gz -C /usr/src/
cd /usr/src/postgresql-15.3/
./configure
make && make install
4.创建用户
groupadd postgres
useradd -g postgres postgres
5.创建初始化数据
mkdir -p /home/psql/data
chown postgres:postgres /home/psql/data/
6.配置环境变量
vi /etc/profile
#最后添加一行
PATH=$PATH:/usr/local/pgsql/bin/
source /etc/profile
7.进入postgres
1.切换用户并初始化数据库
su - postgres
2.初始化
initdb -D /home/psql/data/
8.修改配置文件
[root@localhost ~]# vi /home/psql/data/pg_hba.conf
修改listen_addresses为listen_addresses = ‘*’，允许别的机器访问
[root@localhost ~]# vi /home/psql/data/pg_hba.conf
在ipv4的配置下添加host all all 0.0.0.0/0 md5，允许密码登录
9.通过systemcat管理
vi /etc/systemd/system/pgsql.service
#添加一下内容
[Unit]
Description=postgresql
[Service]
Type=forking
User= postgres
Group=postgres
ExecStart=/usr/local/pgsql/bin/pg_ctl start -D /var/pgsqldata
ExecReload=/usr/local/pgsql/bin/pg_ctl restart -D /var/pgsqldata
ExecStop=/usr/local/pgsql/bin/pg_ctl stop -D /var/pgsqldata
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target
#保存
10.测试启动
systemctl daemon-reload
systemctl start pgsql.service && systemctl enable pgsql.service
systemctl status pgsql.service
2.yum安装
https://www.postgresql.org/download/ #官网地址
根据个人需求进行选择
1.安装rpm，初始化
#安装过程
sudo yum install -y https://download.postgresql.org/pub/repos/yum/reporpms/EL-7-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm
#安装
sudo yum install -y postgresql12-server
#数据库初始化
sudo /usr/pgsql-12/bin/postgresql-12-setup initdb
2.设置允许外包连接
#设置允许外部连接
vim /var/lib/pgsql/11/data/pg_hba.conf
host all all 0.0.0.0/0 md5
vim /var/lib/pgsql/11/data/postgresql.conf
listen_addresses = '*'
3.设置允许root命令登录
vim /var/lib/pgsql/11/data/pg_hba.conf
#修改：
local all all peer
#为：
local all all trust
4.启动服务
sudo systemctl enable postgresql-12
sudo systemctl start postgresql-12
5.切换用户
su - postgres
psql -U postgres #远程访问-W 提示输入密码
ALTER USER postgres with encrypted password '123456'; #设置密码
3.win10安装
1.访问官网
https://www.enterprisedb.com/downloads/postgres-postgresql-downloads
2.双击下载的安装包，开始安装（傻瓜式安装即可）
设置安装位置
设置超级用户的密码
安装完成后，打开
3.pg的使用
1.输入密码，登录到pgsql中
2.登录成功控制面板界面
3.开打sql shell(psql)
登录终端
4.允许远程访问
1.打开pastgresql安装目录
2.修改pg.hha.conf
三，postgresql的基本使用
1.远程命令登录
psql -U dbuser -d exampledb -h 127.0.0.1 -p 5432
选项：
-h 服务器 -U 用户名 -d 数据库 -p 端口地址
$ psql (连接数据库，默认用户和数据库都是postgres)
#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。
2.数据库操作
#创建数据库
create database mydb;
#查看所有数据库
\l
#切换当前数据库
\c mydb
#退出
\q
#列出当前数据库的所有表
\d
#列出某一张表的结构
\d [table_name]
#删除数据库
drop database <dbname>
3.常用数据类型
创建表格时每列都必须使用数据类型。PotgreSQL中主要有三类数据类型：
- 数值数据类型
- 字符串数据类型
- 日期/时间数据类型
1.数值数据类型
- smallint（小范围）
- integer（常用的整数）
- bigint（大范围整数）
- decimal（用户指定精度，精确）
- numeric（用户指定的精度，精确）
- real（可变精度，不精确）
- double（可变精度，不精确）
PostgreSQL 使用序列来标识字段的自增长，数据类型有 smallserial、serial 和 bigserial 。这些属性类似于 MySQL 数据库支持的 AUTO_INCREMENT 属性。
SMALLSERIAL、SERIAL 和 BIGSERIAL 范围：
| 伪类型 | 存储大小 | 范围 |
|---|---|---|
| smallserial | 2字节 | 1到32767 |
| serial | 4字节 | 1到2147483647 |
| bigserial | 8字节 | 1到922,337,2036,854,775,807 |
2.字符串字符串类型包括
●char(size)，character(size)：固定长度字符串，size 规定了需存储的字符数，由右边的空格补齐；
●varchar(size)，character varying(size)：可变长度字符串，size 规定了需存储的字符数；
●text：可变长度字符串。
3.日期/时间
表示日期或时间的数据类型有：
●timestamp：日期和时间；
●date：日期，无时间；
●time：时间；
其他数据类型类型还有布尔值 boolean （true 或 false），货币数额 money 和 几何数据等。
4.数据库表操作
#创建表
CREATE TABLE COMPANY(
ID SERIAL PRIMARY KEY,
NAME TEXT NOT NULL,
AGE INT NOT NULL,
ADDRESS CHAR(50),
SALARY REAL
);
#插入数据
INSERT INTO COMPANY (NAME,AGE,ADDRESS,SALARY)
VALUES ( 'Paul', 32, 'California', 20000.00 );
INSERT INTO COMPANY (NAME,AGE,ADDRESS,SALARY)
VALUES ('Allen', 25, 'Texas', 15000.00 );
mydb=# select * from company;
id | name | age | address | salary
----+-------+-----+----------------------------------------------------+--------
1 | Paul | 32 | California | 20000
2 | Allen | 25 | Texas | 15000
(2 行记录)
5.Schema
PostgreSQL 模式（SCHEMA）可以看着是一个表的集合。
一个模式可以包含视图、索引、数据类型、函数和操作符等。
相同的对象名称可以被用于不同的模式中而不会出现冲突，例如 schema1 和 myschema 都可以包含名为 mytable 的表。
使用模式的优势：
- 允许多个用户使用一个数据库并且不会互相干扰。
- 将数据库对象组织成逻辑组以便更容易管理。
- 第三方应用的对象可以放在独立的模式中，这样它们就不会与其他对象的名称发生冲突。
模式类似于操作系统层的目录，但是模式不能嵌套。
#创建schema：
create schema myschema;
create table myschema.company(
ID INT NOT NULL,
NAME VARCHAR (20) NOT NULL,
AGE INT NOT NULL,
ADDRESS CHAR (25),
SALARY DECIMAL (18, 2),
PRIMARY KEY (ID)
);
#删除schema：
drop schema myschema；
#删除一个模式以及其中包含的所有对象：
DROP SCHEMA myschema CASCADE;
6.如何备份postgresql数据库
如果您在生产环境中使用PostgreSQL，请务必采取预防措施以确保用户的数据不会丢失。
1.单数据库备份与还原
备份格式有几种选择：
*.bak：压缩二进制格式*.sql：明文转储*.tar：tar 需要使用pg_restore还原
PostgreSQL提供了pg_dump实用程序来简化备份单个数据库的过程。 必须以对要备份的数据库具有读取权限的用户身份运行此命令。
#以postgres用户身份登录：
sudo su - postgres
#通过运行以下命令将数据库的内容转储到文件中。替换dbname为要备份的数据库的名称。
pg_dump dbname > dbname.bak
生成的备份文件dbname.bak可以使用scp传输到另一台主机，也可以存储在本地以供以后使用。
要演示恢复丢失的数据，请删除示例数据库并在其位置创建一个空数据库：
#使用`psql`恢复数据库
psql test < dbname.bak
注意：默认情况下，PostgreSQL将忽略备份过程中发生的任何错误。这可能导致备份不完整。要防止这种情况，您可以使用-1选项运行pg_dump命令。 这会将整个备份过程视为单个事务，这将在发生错误时阻止部分备份。
2.多数据库备份与还原
由于pg_dump一次只创建一个数据库的备份，因此它不会存储有关数据库角色或其他群集范围配置的信息。 要存储此信息并同时备份所有数据库，可以使用pg_dumpall。
#创建备份文件：
pg_dumpall > pg_backup.bak
还原
#从备份还原所有数据库：
psql -f pg_backup.bak postgres
例子：
#备份数据库
$ pg_dump -U postgres -f /tmp/postgres.sql postgres (导出postgres数据库保存为postgres.sql)
$ pg_dump -U postgres -f /tmp/postgres.sql -t test postgres (导出postgres数据库中表test的数据)
$ pg_dump -U postgres -F t -f /tmp/postgres.tar postgres (导出postgres数据库以tar形式压缩保存为postgres.tar)
#恢复数据库
$ psql -U postgres -f /tmp/postgres.sql bk01 (恢复postgres.sql数据到bk01数据库)
#pg_restore -- 从pg_dump创建的备份文件中恢复PostgreSQL数据库,用于恢复由pg_dump 转储的任何非纯文本格式中的PostgreSQL数据库。
$ pg_restore -U postgres -d bk01 /tmp/postgres.tar (恢复postgres.tar数据到bk01数据库)
7.用户操作
#创建用户并设置密码
CREATE USER 'username' WITH PASSWORD 'password';
CREATE USER test WITH PASSWORD 'test';
#修改用户密码
$ ALTER USER 'username' WITH PASSWORD 'password';
#数据库授权,赋予指定账户指定数据库所有权限
$ GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE 'dbname' TO 'username';
#将数据库 mydb 权限授权于 test
GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE mydb TO test;
#但此时用户还是没有读写权限，需要继续授权表
GRANT ALL PRIVILEGES ON ALL TABLES IN SCHEMA public TO xxx;
#注意，该sql语句必须在所要操作的数据库里执行
#移除指定账户指定数据库所有权限
REVOKE ALL PRIVILEGES ON DATABASE mydb from test
#删除用户
drop user test
# 查看用户
\du
注意：
pg_hba.conf配置中的第一项设置的意思是：本地用户通过unix socket登陆时，使用peer方式认证。
# "local" is for Unix domain socket connections only
local all all peer
peer是用PostgreSQL所在的操作系统上的用户登陆。
peer方式中，client必须和PostgreSQL在同一台机器上。只要当前系统用户和要登陆到PostgreSQL的用户名相同，就可以登陆。
在刚部署PostgreSQL之后，切换到系统的postgres用户后，直接执行psql就能进入PostgreSQL就是这个原因（当前系统用户为名postgre，PostgreSQL中的用户名也是postgre)。
8.PostgreSQL 角色管理
在PostgreSQL 里没有区分用户和角色的概念，“CREATE USER” 为 “CREATE ROLE” 的别名，这两个命令几乎是完全相同的，唯一的区别是"CREATE USER" 命令创建的用户默认带有LOGIN属性，而"CREATE ROLE" 命令创建的用户默认不带LOGIN属性
例子：创建david角色和sandy用户
postgres=# CREATE ROLE david; //默认不带LOGIN属性
CREATE ROLE
postgres=# CREATE USER sandy; //默认具有LOGIN属性
CREATE ROLE
postgres=# \du
List of roles
Role name | Attributes | Member of
-----------+------------------------------------------------+-----------
david | Cannot login | {}
postgres | Superuser, Create role, Create DB, Replication | {}
sandy | | {}
postgres=#
postgres=# SELECT rolname from pg_roles ;
rolname
----------
postgres
david
sandy
(3 rows)
postgres=# SELECT usename from pg_user; //角色david 创建时没有分配login权限，所以没有创建用户
usename
----------
postgres
sandy
(2 rows)
postgres=#
1.角色属性
| 属性 | 说明 |
|---|---|
| login | 只有具有login属性的角色可以用做数据库连接的初始角色名 |
| superuser | 数据库超级用户 |
| createdb | 创建数据库权限 |
| createrole | 允许其创建或删除其他普通的用户角色(超级用户除外) |
| replication | 做流复制的时候用到的一个用户属性，一般单独设定。 |
| password | 在登录时要求指定密码时才会起作用，比如md5或者password模式，跟客户端的连接认证方式有关 |
| inherit | 用户组对组员的一个继承标志，成员可以继承用户组的权限特性 |
2.创建用户时赋予角色属性
如果要在创建角色时就赋予角色一些属性，可以使用下面的方法。
首先切换到postgres 用户。
创建角色bella 并赋予其CREATEDB 的权限。
postgres=# CREATE ROLE bella CREATEDB ;
CREATE ROLE
postgres=# \du
List of roles
Role name | Attributes | Member of
-----------+------------------------------------------------+-----------
bella | Create DB, Cannot login | {}
david | | {}
postgres | Superuser, Create role, Create DB, Replication | {}
sandy | | {}
postgres=#
创建角色renee 并赋予其创建数据库及带有密码登录的属性。
postgres=# CREATE ROLE renee CREATEDB PASSWORD 'abc123' LOGIN;
CREATE ROLE
postgres=# \du
List of roles
Role name | Attributes | Member of
-----------+------------------------------------------------+-----------
bella | Create DB, Cannot login | {}
david | | {}
postgres | Superuser, Create role, Create DB, Replication | {}
renee | Create DB | {}
sandy | | {}
postgres=#
测试renee 角色
postgres@CS-DEV:~> psql -U renee -d postgres
psql (9.1.0)
Type "help" for help.
postgres=>
3.给已存在用户赋予各种权限
赋予登录权限
postgres=# ALTER ROLE bella WITH LOGIN;
ALTER ROLE
postgres=# \du
List of roles
Role name | Attributes | Member of
-----------+------------------------------------------------+-----------
bella | Create DB | {}
david | | {}
postgres | Superuser, Create role, Create DB, Replication | {}
renee | Create DB | {}
sandy | | {}
postgres=#
赋予renee 创建角色的权限
postgres=# ALTER ROLE renee WITH CREATEROLE;
ALTER ROLE
postgres=# \du
List of roles
Role name | Attributes | Member of
-----------+------------------------------------------------+-----------
bella | Create DB | {}
david | | {}
postgres | Superuser, Create role, Create DB, Replication | {}
renee | Create role, Create DB | {}
sandy | | {}
postgres=#
四，控制台常用命令
1.命令1
\password命令（设置密码）
\q命令（退出）
\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。
\di：查看索引
\d [table_name]：列出某一张表格的结构。
\du：列出所有用户。
\copyright 显示 PostgreSQL 的使用和发行条款
\encoding [字元编码名称]
显示或设定用户端字元编码
\prompt [文本] 名称
提示用户设定内部变数
2.操作命令
创建数据库：
create database [数据库名];
删除数据库：
drop database [数据库名];
*重命名一个表：
alter table [表名A] rename to [表名B];
*删除一个表：
drop table [表名];
*在已有的表里添加字段：
alter table [表名] add column [字段名] [类型];
*删除表中的字段：
alter table [表名] drop column [字段名];
*重命名一个字段：
alter table [表名] rename column [字段名A] to [字段名B];
*给一个字段设置缺省值：
alter table [表名] alter column [字段名] set default [新的默认值];
*去除缺省值：
alter table [表名] alter column [字段名] drop default;
在表中插入数据：
insert into 表名 ([字段名m],[字段名n],......) values ([列m的值],[列n的值],......);
修改表中的某行某列的数据：
update [表名] set [目标字段名]=[目标值] where [该行特征];
删除表中某行数据：
delete from [表名] where [该行特征];
delete from [表名];--删空整个表
创建表：
create table ([字段名1] [类型1] ;,[字段名2] [类型2],......<,primary key (字段名m,字段名n,...)>;);
