Система управления базами данных PostgreSQL

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Система управления базами данных PostgreSQL

Введение

PostgreSQL - это свободно распространяемая объектно-реляционная система управления базами данных (ORDBMS), наиболее развитая из открытых СУБД в мире и являющаяся реальной альтернативой коммерческим базам данных.

Краткая история PostgreSQL

Объектно-реляционная СУБД, в настоящее время известная как PostgreSQL ведёт свое происхождение от пакета POSTGRES, который был написан в департаменте Беркли, Калифорнийского Университета. Более чем двадцатилетняя разработка PostgreSQL сделала этот продукт одной из наиболее продвинутых СУБД с открытым исходным кодом.

Проект POSTGRES

Проект POSTGRES, под руководством профессора Майкла Стоунбрейкера (Michael Stonebraker), был спонсирован Агентством Расширенных Оборонных Исследовательских Проектов (Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA)), Офисом Армейских Исследований (Army Research Office (ARO)), Национальным Научным Фондом (National Science Foundation (NSF)), а также ESL, Inc. Реализация реляционной СУБД POSTGRES началась в 1986. Затем вышло несколько версий Postgres. Первая система заработала в 1987 и была продемонстрирована в 1988 на Конференции ACM-SIGMOD. Версия 1 была выпущена в июне 1989 года и могла работать с несколькими внешними пользователями.

СУБД POSTGRES была использована для реализации многих различных исследований и написания приложений. Сюда вошли: система анализа финансовых данных, пакет мониторинга производительности реактивных двигателей, база данных перемещений астероидов, база данных медицинской информации и несколько географических информационных систем. СУБД POSTGRES также использовлась как средство обучения в нескольких университетах. POSTGRES стал приоритетным менеджером данных для проекта научных вычислений Sequoia 2000 после 1992 года.

Размер сообщества пользователей этого продукта удвоился в 1993 году. Стало весьма очевидно, что обслуживание прототипа кода и его поддержка занимают гораздо больше времени, чем сами исследования в области баз данных. Пытаясь снизить нагрузку, связанную с поддержкой, проект Беркли POSTGRES официально прекратил своё существование с выходом версии 4.2.

Postgres95

В 1994, Эндрю Ю (Andrew Yu) и Джолли Чен (Jolly Chen) добавили в POSTGRES интерпретатор языка SQL. Затем Postgres95 был выложен в Интернет, чтобы найти свой собственный путь в мире продуктов с открытым исходным кодом, как потомок, основанный на оригинальном коде Беркли POSTGRES.

Postgres95 был полностью приведён к стандарту ANSI C и сократил свой размер на 25%. Были внесены многие внутренние изменения, которые увеличили производительность и обслуживаемость кода. Postgres95 версий 1.0.x был быстрее на 30-50% согласно Wisconsin Benchmark по сравнению с POSTGRES, Version 4.2. За исключением исправления ошибок, были сделаны следующие серьёзные расширения:

? Язык запросов PostQUEL был заменен на SQL (реализованный в этом сервере). Подзапросы не поддерживались вплоть до выхода PostgreSQL (см. ниже), но в Postgres95 их можно было иммитировать с помощью функций SQL, определяемых пользователем. Агрегаты были переписаны. Также в запросы была добавлена поддержка GROUP BY.

? Для интерактивных SQL запросов была предоставлена новая программа (psql), которая использовала библиотеку GNU Readline. Она вытеснила старую программу monitor.

? Была создана новая front-end библиотека, libpgtcl, поддерживающая клиентов, основанных на Tcl. Простая оболочка pgtclsh, предоставила новые команды Tcl для обеспечения взаимодействия Tcl программ и Postgres95.

? Была тщательно пересмотрена работа с большими объектами. Инверсионные большие объекты представляли собой только механизм для хранения больших объектов. (Инверсионная файловая система была удалена).

? Была удалена instance-level система правил. Правила стали доступны как переписываемые правила.

? Вместе с исходным кодом стал поставляться краткий учебник по особенностям работы с SQL в Postgres95.

? Для построения проекта стал использоваться GNU make (вместо BSD make). Также, Postgres95 был скомпилирован со стандартной версией GCC (выравнивание данных типа double было исправлено).

PostgreSQL

В 1996 году было решено, что имя «Postgres95» не соответствует настоящему времени. Разработчики выбрали новое имя PostgreSQL чтобы подчеркнуть отличие от оригинального POSTGRES и выход множества версий с поддержкой SQL.

При разработке Postgres95 акцент ставился на обнаружение и понимание существующих проблем в коде сервера. В PostgreSQL акцент сместился на расширение возможностей и совместимости при продолжении работы во всех других областях.

1. Основные возможности

Функции

Функции являются блоками кода, исполняемыми на сервере, а не на клиенте БД. Хотя они могут писаться на чистом SQL, реализация дополнительной логики, например, условных переходов и циклов, выходит за рамки собственно SQL и требует использования некоторых языковых расширений. Функции могут писаться с использованием одного из следующих языков:

? Встроенный процедурный язык PL/pgSQL, во многом аналогичный языку PL/SQL, используемому в СУБД Oracle;

? Скриптовые языки - PL/Lua, PL/LOLCODE, PL/Perl, PL/PHP, PL/Python, PL/Ruby, PL/sh, PL/Tcl и PL/Scheme;

? Классические языки - C, C++, Java (через модуль PL/Java);

? Статистический язык R (через модуль PL/R).

PostgreSQL допускает использование функций, возвращающих набор записей, который далее можно использовать так же, как и результат выполнения обычного запроса.

Функции могут выполняться как с правами их создателя, так и с правами текущего пользователя.

Иногда функции отождествляются с хранимыми процедурами, однако между этими понятиями есть различие. С девятой версии возможно написание автономных блоков, которые позволяют выполнять код на процедурных языках без написания функций, непосредственно в клиенте.

Триггеры

Триггеры определяются как функции, инициируемые DML-операциями. Например, операция INSERT может запускать триггер, проверяющий добавленную запись на соответствия определённым условиям. При написании функций для триггеров могут использоваться различные языки программирования (см. выше).

Триггеры ассоциируются с таблицами. Множественные триггеры выполняются в алфавитном порядке.

Правила и представления

Механизм правил (англ. rules) представляет собой механизм создания пользовательских обработчиков не только DML-операций, но и операции выборки. Основное отличие от механизма триггеров заключается в том, что правила срабатывают на этапе разбора запроса, до выбора оптимального плана выполнения и самого процесса выполнения. Правила позволяют переопределять поведение системы при выполнении SQL-операции к таблице. Хорошим примером является реализация механизма представлений (англ. views): при создании представления создается правило, которое определяет, что вместо выполнения операции выборки к представлению система должна выполнять операцию выборки к базовой таблице / таблицам с учетом условий выборки, лежащих в основе определения представления. Для создания представлений, поддерживающих операции обновления, правила для операций вставки, изменения и удаления строк должны быть определены пользователем.

Индексы

В PostgreSQL имеется поддержка индексов следующих типов: B-дерево, хэш, R-дерево, GiST, GIN. При необходимости можно создавать новые типы индексов, хотя это далеко не тривиальный процесс. Индексы в PostgreSQL обладают следующими свойствами:

? возможен просмотр индекса не только в прямом, но и в обратном порядке - создание отдельного индекса для работы конструкции ORDER BY… DESC не нужно;

? возможно создание индекса над несколькими столбцами таблицы, в том числе над столбцами различных типов данных;

? индексы могут быть функциональными, то есть строиться не на базе набора значений некоего столбца / столбцов, а на базе набора значений функции от набора значений;

? индексы могут быть частичными, то есть строиться только по части таблицы (по некоторой её проекции); в некоторых случаях это помогает создавать намного более компактные индексы или достигать улучшения производительности за счёт использования разных типов индексов для разных (например, с точки зрения частоты обновления) частей таблицы;

? планировщик запросов может использовать несколько индексов одновременно для выполнения сложных запросов.

Многоверсионность (MVCC)