安装、设置、创建和开始使用 PostgreSQL 数据库。

每个人或许都有需要在数据库中保存的东西。即使你执着于使用纸质文件或电子文件，它们也会变得很麻烦。纸质文档可能会丢失或混乱，你需要访问的电子信息可能会隐藏在段落和页面的深处。

在我从事医学工作的时候，我使用 PostgreSQL 来跟踪我的住院患者名单并提交有关住院患者的信息。我将我的每日患者名单打印在口袋里，以便快速了解患者房间、诊断或其他细节的任何变化并做出快速记录。

我以为一切没问题，直到去年我妻子决定买一辆新车，我“接手”了她以前的那辆车。她保留了汽车维修和保养服务收据的文件夹，但随着时间的流逝，它变得杂乱。与其花时间筛选所有纸条以弄清楚什么时候做了什么，我认为 PostgreSQL 将是更好的跟踪此信息的方法。

安装 PostgreSQL

自上次使用 PostgreSQL 以来已经有一段时间了，我已经忘记了如何使用它。实际上，我甚至没有在计算机上安装它。安装它是第一步。我使用 Fedora，因此在控制台中运行：

dnf list postgresql*

请注意，你无需使用 sudo 即可使用 list 选项。该命令返回了很长的软件包列表。看了眼后，我决定只需要三个：postgresql、postgresql-server 和 postgresql-docs。

为了了解下一步需要做什么，我决定查看 PostgreSQL 文档。文档参考内容非常丰富，实际上，丰富到令人生畏。幸运的是，我发现我在升级 Fedora 时曾经做过的一些笔记，希望有效地导出数据库，在新版本上重新启动 PostgreSQL，以及导入旧数据库。

设置 PostgreSQL

与大多数其他软件不同，你不能只是安装好 PostgreSQL 就开始使用它。你必须预先执行两个基本步骤：首先，你需要设置 PostgreSQL，第二，你需要启动它。你必须以 root 用户身份执行这些操作（sudo 在这里不起作用）。

要设置它，请输入：

postgresql-setup –initdb

这将确定 PostgreSQL 数据库在计算机上的位置。然后（仍为 root）输入以下两个命令：

systemctl start postgresql.service
systemctl enable postgresql.service

第一个命令为当前会话启动 PostgreSQL（如果你关闭机器，那么 PostgreSQL 也将关闭）。第二个命令使 PostgreSQL 在随后的重启中自动启动。

创建用户

PostgreSQL 正在运行，但是你仍然不能使用它，因为你还没有用户。为此，你需要切换到特殊用户 postgres。当你仍以 root 身份运行时，输入：

su postgres

由于你是以 root 的身份执行此操作的，因此无需输入密码。root 用户可以在不知道密码的情况下以任何用户身份操作；这就是使其强大而危险的原因之一。

现在你就是 postgres 了，请运行下面两个命令，如下所示创建用户（创建用户 gregp）：

createuser gregp
createdb gregp

你可能会看到错误消息，如：Could not switch to /home/gregp。这只是意味着用户 postgres不能访问该目录。尽管如此，你的用户和数据库已创建。接下来，输入 exit 并按回车两次，这样就回到了原来的用户下（root）。

设置数据库

要开始使用 PostgreSQL，请在命令行输入 psql。你应该在每行左侧看到类似 gregp=> 的内容，以显示你使用的是 PostgreSQL，并且只能使用它理解的命令。你自动获得一个数据库（我的名为 gregp），它里面完全没有内容。对 PostgreSQL 来说，数据库只是一个工作空间。在空间内，你可以创建表。表包含变量列表，而表中的每个变量是构成数据库的数据。

以下是我设置汽车服务数据库的方式：

CREATE TABLE autorepairs (
        date            date,
        repairs         varchar(80),
        location        varchar(80),
        cost            numeric(6,2)
);

我本可以在一行内输入，但为了更好地说明结构，并表明 PostgreSQL 不会解释制表符和换行的空白，我分成了多行。字段包含在括号中，每个变量名和数据类型与下一个变量用逗号分隔（最后一个除外），命令以分号结尾。所有命令都必须以分号结尾！

第一个变量名是 date，它的数据类型也是 date，这在 PostgreSQL 中没关系。第二个和第三个变量 repairs 和 location 都是 varchar(80) 类型，这意味着它们可以是最多 80 个任意字符（字母、数字等）。最后一个变量 cost 使用 numeric 类型。括号中的数字表示最多有六位数字，其中两位是小数。最初，我尝试了 real 类型，这将是一个浮点数。real 类型的问题是作为数据类型在使用时，在遇到 WHERE 子句，类似 WHERE cost = 0 或其他任何特定数字。由于 real 值有些不精确，因此特定数字将永远不会匹配。

输入数据

接下来，你可以使用 INSERT INTO 命令添加一些数据（在 PostgreSQL 中称为行）：

INSERT INTO autorepairs VALUES ('2017-08-11', 'airbag recall', 'dealer', 0);

请注意，括号构成了一个值的容器，它必须以正确的顺序，用逗号分隔，并在命令末尾加上分号。date 和 varchar(80) 类型的值必须包含在单引号中，但数字值（如 numeric）不用。作为反馈，你应该会看到：

INSERT 0 1

与常规终端会话一样，你会有输入命令的历史记录，因此，在输入后续行时，通常可以按向上箭头键来显示最后一个命令并根据需要编辑数据，从而节省大量时间。

如果出了什么问题怎么办？使用 UPDATE 更改值：

UPDATE autorepairs SET date = '2017-11-08' WHERE repairs = 'airbag recall';

或者，也许你不再需要表中的行。使用 DELETE：

DELETE FROM autorepairs WHERE repairs = 'airbag recall';

这将删除整行。

最后一件事：即使我在 PostgreSQL 命令中一直使用大写字母（在大多数文档中也这么做），你也可以用小写字母输入，我也经常如此。

输出数据

如果你想展示数据，使用 SELECT：

SELECT * FROM autorepairs ORDER BY date;

没有 ORDER BY 的话，行将不管你输入的内容来显示。例如，以下就是我终端中输出的我的汽车服务数据：

SELECT date, repairs FROM autorepairs ORDER BY date;

    date   |                             repairs                             
-----------+-----------------------------------------------------------------
2008-08-08 | oil change, air filter, spark plugs
2011-09-30 | 35000 service, oil change, rotate tires/balance wheels
2012-03-07 | repl battery
2012-11-14 | 45000 maint, oil/filter
2014-04-09 | 55000 maint, oil/filter, spark plugs, air/dust filters
2014-04-21 | replace 4 tires
2014-04-21 | wheel alignment
2016-06-01 | 65000 mile service, oil change
2017-05-16 | oil change, replce oil filt housing
2017-05-26 | rotate tires
2017-06-05 | air filter, cabin filter,spark plugs
2017-06-05 | brake pads and rotors, flush brakes
2017-08-11 | airbag recall
2018-07-06 | oil/filter change, fuel filter, battery svc
2018-07-06 | transmission fl, p steering fl, rear diff fl
2019-07-22 | oil & filter change, brake fluid flush, front differential flush
2019-08-20 | replace 4 tires
2019-10-09 | replace passenger taillight bulb
2019-10-25 | replace passenger taillight assembly
(19 rows)

要将此发送到文件，将输出更改为：

\o autorepairs.txt

然后再次运行 SELECT 命令。

退出 PostgreSQL

最后，在终端中退出 PostgreSQL，输入：

quit

或者它的缩写版：

\q

虽然这只是 PostgreSQL 的简要介绍，但我希望它展示了将数据库用于这样的简单任务既不困难也不费时。

via: https://opensource.com/article/19/11/getting-started-postgresql

作者：Greg Pittman 选题：lujun9972 译者：geekpi 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出

本教程中，你将学习如何在 Ubuntu Linux 上安装和使用开源数据库 PostgreSQL。

PostgreSQL (又名 Postgres) 是一个功能强大的自由开源的关系型数据库管理系统 (RDBMS) ，其在可靠性、稳定性、性能方面获得了业内极高的声誉。它旨在处理各种规模的任务。它是跨平台的，而且是 macOS Server 的默认数据库。

如果你喜欢简单易用的 SQL 数据库管理器，那么 PostgreSQL 将是一个正确的选择。PostgreSQL 对标准的 SQL 兼容的同时提供了额外的附加特性，同时还可以被用户大量扩展，用户可以添加数据类型、函数并执行更多的操作。

之前我曾论述过 在 Ubuntu 上安装 MySQL。在本文中，我将向你展示如何安装和配置 PostgreSQL，以便你随时可以使用它来满足你的任何需求。

在 Ubuntu 上安装 PostgreSQL

PostgreSQL 可以从 Ubuntu 主存储库中获取。然而，和许多其它开发工具一样，它可能不是最新版本。

首先在终端中使用 apt 命令 检查 Ubuntu 存储库 中可用的 PostgreSQL 版本：

apt show postgresql

在我的 Ubuntu 18.04 中，它显示 PostgreSQL 的可用版本是 10（10+190 表示版本 10）而 PostgreSQL 版本 11 已经发布。

Package: postgresql
Version: 10+190
Priority: optional
Section: database
Source: postgresql-common (190)
Origin: Ubuntu

根据这些信息，你可以自主决定是安装 Ubuntu 提供的版本还是还是获取 PostgreSQL 的最新发行版。

我将向你介绍这两种方法：

方法一：通过 Ubuntu 存储库安装 PostgreSQL

在终端中，使用以下命令安装 PostgreSQL：

sudo apt update
sudo apt install postgresql postgresql-contrib

根据提示输入你的密码，依据于你的网速情况，程序将在几秒到几分钟安装完成。说到这一点，随时检查 Ubuntu 中的各种网络带宽。

什么是 postgresql-contrib?

postgresql-contrib 或者说 contrib 包，包含一些不属于 PostgreSQL 核心包的实用工具和功能。在大多数情况下，最好将 contrib 包与 PostgreSQL 核心一起安装。

方法二：在 Ubuntu 中安装最新版本的 PostgreSQL 11

要安装 PostgreSQL 11, 你需要在 sources.list 中添加官方 PostgreSQL 存储库和证书，然后从那里安装它。

不用担心，这并不复杂。 只需按照以下步骤。

首先添加 GPG 密钥：

wget --quiet -O - https://www.postgresql.org/media/keys/ACCC4CF8.asc | sudo apt-key add -

现在，使用以下命令添加存储库。如果你使用的是 Linux Mint，则必须手动替换你的 Mint 所基于的 Ubuntu 版本号：

sudo sh -c 'echo "deb http://apt.postgresql.org/pub/repos/apt/ `lsb_release -cs`-pgdg main" >> /etc/apt/sources.list.d/pgdg.list'

现在一切就绪。使用以下命令安装 PostgreSQL：

sudo apt update
sudo apt install postgresql postgresql-contrib

PostgreSQL GUI 应用程序

你也可以安装用于管理 PostgreSQL 数据库的 GUI 应用程序（pgAdmin）：

sudo apt install pgadmin4

PostgreSQL 配置

你可以通过执行以下命令来检查 PostgreSQL 是否正在运行：

service postgresql status

通过 service 命令，你可以启动、关闭或重启 postgresql。输入 service postgresql 并按回车将列出所有选项。现在，登录该用户。

默认情况下，PostgreSQL 会创建一个拥有所权限的特殊用户 postgres。要实际使用 PostgreSQL，你必须先登录该账户：

sudo su postgres

你的提示符会更改为类似于以下的内容：

postgres@ubuntu-VirtualBox:/home/ubuntu$ 

现在，使用 psql 来启动 PostgreSQL Shell：

psql

你应该会看到如下提示符：

postgress=#

你可以输入 \q 以退出，输入 \? 获取帮助。

要查看现有的所有表，输入如下命令：

\l

输出内容类似于下图所示（单击 q 键退出该视图）：

使用 \du 命令，你可以查看 PostgreSQL 用户：

你可以使用以下命令更改任何用户（包括 postgres）的密码：

ALTER USER postgres WITH PASSWORD 'my_password';

注意：将 postgres 替换为你要更改的用户名，my_password 替换为所需要的密码。另外，不要忘记每条命令后面的 ;（分号）。

建议你另外创建一个用户（不建议使用默认的 postgres 用户）。为此，请使用以下命令：

CREATE USER my_user WITH PASSWORD 'my_password';

运行 \du，你将看到该用户，但是，my_user 用户没有任何的属性。来让我们给它添加超级用户权限：

ALTER USER my_user WITH SUPERUSER;

你可以使用以下命令删除用户：

DROP USER my_user;

要使用其他用户登录，使用 \q 命令退出，然后使用以下命令登录：

psql -U my_user

你可以使用 -d 参数直接连接数据库：

psql -U my_user -d my_db

你可以使用其他已存在的用户调用 PostgreSQL。例如，我使用 ubuntu。要登录，从终端执行以下命名：

psql -U ubuntu -d postgres

注意：你必须指定一个数据库（默认情况下，它将尝试将你连接到与登录的用户名相同的数据库）。

如果遇到如下错误：

psql: FATAL:  Peer authentication failed for user "my_user"

确保以正确的用户身份登录，并使用管理员权限编辑 /etc/postgresql/11/main/pg_hba.conf：

sudo vim /etc/postgresql/11/main/pg_hba.conf

注意：用你的版本替换 11（例如 10）。

对如下所示的一行进行替换：

local   all             postgres                                peer

替换为：

local   all             postgres                                md5

然后重启 PostgreSQL：

sudo service postgresql restart

使用 PostgreSQL 与使用其他 SQL 类型的数据库相同。由于本文旨在帮助你进行初步的设置，因此不涉及具体的命令。不过，这里有个 非常有用的要点 可供参考! 另外, 手册（man psql）和 文档 也非常有用。

总结

阅读本文有望指导你完成在 Ubuntu 系统上安装和准备 PostgreSQL 的过程。如果你不熟悉 SQL，你应该阅读 基本的 SQL 命令。

如果你有任何问题或疑惑，请随时在评论部分提出。

via: https://itsfoss.com/install-postgresql-ubuntu/

作者：Sergiu 选题：lujun9972 译者：lnrCoder 校对：wxy

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创建统一管理的，具备灵活性的云原生生产部署来部署一个个性化的数据库即服务（DBaaS）。

通过在 Kubernetes 上运行 PostgreSQL 数据库，你能创建统一管理的，具备灵活性的云原生生产部署应用来部署一个个性化的数据库即服务为你的特定需求进行量身定制。

对于 Kubernetes，使用 Operator 允许你提供额外的上下文去管理有状态应用。当使用像PostgreSQL 这样开源的数据库去执行包括配置、扩展、高可用和用户管理时，Operator 也很有帮助。

让我们来探索如何在 Kubernetes 上启动并运行 PostgreSQL。

安装 PostgreSQL Operator

将 PostgreSQL 和 Kubernetes 结合使用的第一步是安装一个 Operator。在针对 Linux 系统的Crunchy 的快速启动脚本的帮助下，你可以在任意基于 Kubernetes 的环境下启动和运行开源的Crunchy PostgreSQL Operator。

快速启动脚本有一些必要前提：

• Wget 工具已安装。
• kubectl 工具已安装。
• 在你的 Kubernetes 中已经定义了一个 StorageClass。
• 拥有集群权限的可访问 Kubernetes 的用户账号，以安装 Operator 的 RBAC 规则。
• 一个 PostgreSQL Operator 的 命名空间。

执行这个脚本将提供给你一个默认的 PostgreSQL Operator 部署，其默认假设你采用 动态存储和一个名为 standard 的 StorageClass。这个脚本允许用户采用自定义的值去覆盖这些默认值。

通过下列命令，你能下载这个快速启动脚本并把它的权限设置为可执行：

wget <https://raw.githubusercontent.com/CrunchyData/postgres-operator/master/examples/quickstart.sh>
chmod +x ./quickstart.sh

然后你运行快速启动脚本：

./examples/quickstart.sh

在脚本提示你相关的 Kubernetes 集群基本信息后，它将执行下列操作：

• 下载 Operator 配置文件
• 将 $HOME/.pgouser 这个文件设置为默认设置
• 以 Kubernetes Deployment 部署 Operator
• 设置你的 .bashrc 文件包含 Operator 环境变量
• 设置你的 $HOME/.bash_completion 文件为 pgo bash_completion 文件

在快速启动脚本的执行期间，你将会被提示在你的 Kubernetes 集群设置 RBAC 规则。在另一个终端，执行快速启动命令所提示你的命令。

一旦这个脚本执行完成，你将会得到提示设置一个端口以转发到 PostgreSQL Operator pod。在另一个终端，执行这个端口转发操作；这将允许你开始对 PostgreSQL Operator 执行命令！尝试输入下列命令创建集群：

pgo create cluster mynewcluster

你能输入下列命令测试你的集群运行状况：

pgo test mynewcluster

现在，你能在 Kubernetes 环境下管理你的 PostgreSQL 数据库了！你可以在官方文档找到非常全面的命令，包括扩容，高可用，备份等等。

这篇文章部分参考了该作者为 Crunchy 博客而写的在 Kubernetes 上开始运行 PostgreSQL。

via: https://opensource.com/article/19/3/how-run-postgresql-kubernetes

作者：Jonathan S. Katz 选题：lujun9972 译者：arrowfeng 校对：wxy

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了解如何选择最适合你的需求的开源数据库。

在现代的企业级技术领域中，开源软件已经成为了一股不可忽视的重要力量。借助 开源运动 open source movement 的东风，涌现除了许多重大的技术突破。

个中原因显而易见，尽管一些基于 Linux 的开源网络标准可能不如专有厂商的那么受欢迎，但是不同制造商的智能设备之间能够互相通信，开源技术功不可没。当然也有不少人认为开源开发出来的应用比厂商提供的产品更加好，所以无论如何，使用开源数据库进行开发确实是相当有利的。

和其它类型的应用软件一样，不同的开源数据库管理系统之间在功能和特性上可能会存在着比较大的差异。换言之，不是所有的开源数据库都是平等的。因此，如果要为整个组织选择一个开源数据库，那么应该重点考察数据库是否对用户友好、是否能够持续适应团队需求、是否能够提供足够安全的功能等方面的因素。

出于这方面考虑，我们在这篇文章中对一些开源数据库进行了概述和优缺点对比。遗憾的是，我们必须忽略一些最常用的数据库。值得注意的是，MongoDB 最近更改了它的许可证，因此它已经不是真正的开源产品了。从商业角度来看，这个决定是很有意义的，因为 MongoDB 已经成为了数据库托管实际上的解决方案，约 27000 家公司在使用它，但这也意味着 MongoDB 已经不再被视为真正的开源产品。

另外，自从 MySQL 被 Oracle 收购之后，这个产品就已经不再具有开源性质了，MySQL 可以说是数十年来首选的开源数据库。然而，这为其它真正的开源数据库解决方案提供了挑战它的空间。

下面是三个值得考虑的开源数据库。

PostgreSQL

没有 PostgreSQL 的开源数据库清单肯定是不完整的。PostgreSQL 一直都是各种规模企业的首选解决方案。Oracle 对 MySQL 的收购在当时来说可能具有一定的商业意义，但是随着云存储的日益壮大，开发者对 MySQL 的依赖程度或许并不如以前那么大了。

尽管 PostgreSQL 不是一个最近几年才面世的新产品，但它却是借助了 MySQL 相对衰落的机会才逐渐成为最受欢迎的开源数据库之一。由于它和 MySQL 的工作方式非常相似，因此很多热衷于使用开源软件的开发者都纷纷转向 PostgreSQL。

优势

• 目前 PostgreSQL 最显著的优点是它的核心算法的效率，这意味着它的性能优于许多宣称更先进数据库。这一点在处理大型数据集的时候就可以很明显地体现出来了，否则 I/O 处理会成为瓶颈。
• PostgreSQL 也是最灵活的开源数据库之一，使用 Python、Perl、Java、Ruby、C 或者 R 都能够很方便地调用数据库。
• 作为最常用的几个开源数据库之中，PostgreSQL 的社区支持是做得最好的。

劣势

• 在数据量比较大的时候，PostgreSQL 的效率毋庸置疑是很高的，但对于数据量较小的情况，使用 PostgreSQL 就显得不如其它的一些工具快了。
• 尽管拥有一个很优秀的社区支持，但 PostgreSQL 的核心文档仍然需要作出改进。
• 如果你需要使用并行计算或者集群化等高级工具，就需要安装 PostgreSQL 的第三方插件。尽管官方有计划将这些功能逐步添加到主要版本当中，但可能会需要再等待好几年才能出现在标准版本中。

MariaDB

MariaDB 是 MySQL 的真正开源的发行版本（在 GNU GPLv2 下发布）。在 Oracle 收购 MySQL 之后，MySQL 的一些核心开发人员认为 Oracle 会破坏 MySQL 的开源理念，因此建立了 MariaDB 这个独立的分支。

MariaDB 在开发过程中替换了 MySQL 的几个关键组件，但仍然尽可能地保持兼容 MySQL。MariaDB 使用了 Aria 作为存储引擎，这个存储引擎既可以作为事务式引擎，也可以作为非事务式引擎。在 MariaDB 分叉出来之前，就有一些人推测 Aria 会成为 MySQL 未来版本中的标准引擎。

优势

• 由于 MariaDB 频繁进行安全发布，很多用户选择使用 MariaDB 而不选择 MySQL。尽管这不一定代表 MariaDB 会比 MySQL 更加安全，但确实表明它的开发社区对安全性十分重视。
• 有一些人认为，MariaDB 的主要优点就是它在坚持开源的同时会与 MySQL 保持高度兼容，这就意味着从 MySQL 向 MariaDB 的迁移会非常容易。
• 也正是由于这种兼容性，MariaDB 也可以和其它常用于 MySQL 的语言配合使用，因此从 MySQL 迁移到 MariaDB 之后，学习和调试代码的时间成本会非常低。
• 你可以将 WordPress 和 MariaDB（而不是 MySQL）配合使用从而获得更好的性能和更丰富的功能。WordPress 是最受欢迎的 内容管理系统 Content Management System （CMS），占据了一半的互联网份额，并且拥有活跃的开源开发者社区。各种第三方插件在 WordPress 和 MariaDB 配合使用时都能够正常工作。

劣势

• MariaDB 有时会变得比较臃肿，尤其是它的 IDX 日志文件在长期使用之后会变得非常大，最终导致性能下降。
• 缓存是 MariaDB 的另一个工作领域，并没有期望中那么快，这可能会让人有所失望。
• 尽管 MariaDB 最初承诺兼容 MySQL，但目前 MariaDB 已经不是完全兼容 MySQL。如果要从 MySQL 迁移到 MariaDB，就需要额外做一些兼容工作。

SQLite

SQLite 可以说是世界上实现最多的数据库引擎，因为它被很多流行的 web 浏览器、操作系统和手机所采用。它最初是作为 MySQL 的轻量级分支所开发的。SQLite 和很多其它的数据库不同，它不采用客户端-服务端的引擎架构，而是将整个软件嵌入到每个实现当中。

这样的架构让 SQLite 拥有一个强大的优势，就是在嵌入式系统或者分布式系统中，每台机器都搭载了数据库的整个实现。这样的做法减少了系统间的调用，从而大大提高了数据库的性能。

优势

• 如果你需要构建和实现一个小型数据库，SQLite 可能是最好的选择。它小而灵活，不需要费工夫寻求各种变通方案，就可以在嵌入式系统中实现。
• SQLite 体积很小，因此速度极快。其它的一些高级数据库可能会使用复杂的优化方式来提高效率，但SQLite 采用了一种更简单的方法：通过减小数据库及其处理软件的大小，以使处理的数据更少。
• SQLite 被广泛采用也导致它可能是兼容性最高的数据库。如果你希望将应用程序集成到智能手机上，这一点尤为重要：只要是可以工作于广泛环境中的第三方应用程序，就可以原生运行于 iOS 上。

劣势

• SQLite 的体积小意味着它缺少了很多其它大型数据库的常见功能。例如数据加密就是抵御黑客攻击的标准功能，而 SQLite 却没有内置这个功能。
• SQLite 的广泛流行和源码公开使它易于使用，但是也让它更容易遭受攻击。这是它最大的劣势。SQLite 经常被发现高危的漏洞，例如最近的 Magellan。
• 尽管 SQLite 单文件的方式拥有速度上的优势，但是要使用它实现多用户环境却比较困难。

哪个开源数据库才是最好的？

当然，对于开源数据库的选择还是取决于业务的需求，尤其是系统的体量。对于小型数据库或者是使用量比较小的数据库，可以使用比较轻量级的解决方案，这样不仅可以加快实现的速度，而且由于系统的复杂程度不算太高，花在调试上的时间成本也不会太高。

而对于大型的系统，尤其是在成长性企业中，最好还是花时间使用更复杂的数据库（例如 PostgreSQL）。这是一个磨刀不误砍柴工的选择，能够让你不至于在后期再重新选择另一款数据库。

via: https://opensource.com/article/19/1/open-source-databases

作者：Sam Bocetta 选题：lujun9972 译者：HankChow 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出

在你的下一个树莓派项目上安装和配置流行的开源数据库 Postgres 并去使用它。

保存你的项目或应用程序持续增加的数据，数据库是一种很好的方式。你可以在一个会话中将数据写入到数据库，并且在下次你需要查找的时候找到它。一个设计良好的数据库可以做到在巨大的数据集中高效地找到数据，只要告诉它你想去找什么，而不用去考虑它是如何查找的。为一个基本的 CRUD （创建、记录、更新、删除）应用程序安装一个数据库是非常简单的， 它是一个很通用的模式，并且也适用于很多项目。

为什么 PostgreSQL 一般被为 Postgres？ 它被认为是功能和性能最好的开源数据库。如果你使用过 MySQL，它们是很相似的。但是，如果你希望使用它更高级的功能，你会发现优化 Postgres 是比较容易的。它便于安装、容易使用、方便安全， 而且在树莓派 3 上运行的非常好。

本教程介绍了怎么在一个树莓派上去安装 Postgres；创建一个表；写简单查询；在树莓派、PC，或者 Mac 上使用 pgAdmin 图形用户界面；从 Python 中与数据库交互。

你掌握了这些基础知识后，你可以让你的应用程序使用复合查询连接多个表，那个时候你需要考虑的是，怎么去使用主键或外键优化及最佳实践等等。

安装

一开始，你将需要去安装 Postgres 和一些其它的包。打开一个终端窗口并连接到因特网，然后运行以下命令：

sudo apt install postgresql libpq-dev postgresql-client 
postgresql-client-common -y

当安装完成后，切换到 Postgres 用户去配置数据库：

sudo su postgres

现在，你可以创建一个数据库用户。如果你创建了一个与你的 Unix 用户帐户相同名字的用户，那个用户将被自动授权访问该数据库。因此在本教程中，为简单起见，我们将假设你使用了默认用户 pi 。运行 createuser 命令以继续：

createuser pi -P --interactive

当得到提示时，输入一个密码 （并记住它）， 选择 n 使它成为一个非超级用户（LCTT 译注：此处原文有误），接下来两个问题选择 y（LCTT 译注：分别允许创建数据库和其它用户）。

现在，使用 Postgres shell 连接到 Postgres 去创建一个测试数据库：

$ psql
> create database test;

按下 Ctrl+D 两次从 psql shell 和 postgres 用户中退出，再次以 pi 用户登入。你创建了一个名为 pi 的 Postgres 用户后，你可以从这里无需登录凭据即可访问 Postgres shell：

$ psql test

你现在已经连接到 "test" 数据库。这个数据库当前是空的，不包含任何表。你可以在 psql shell 里创建一个简单的表：

test=> create table people (name text, company text);

现在你可插入数据到表中：

test=> insert into people values ('Ben Nuttall', 'Raspberry Pi Foundation');

test=> insert into people values ('Rikki Endsley', 'Red Hat');

然后尝试进行查询：

test=> select * from people;

     name      |         company         
---------------+-------------------------
 Ben Nuttall   | Raspberry Pi Foundation
 Rikki Endsley | Red Hat
(2 rows)

test=> select name from people where company = 'Red Hat';

     name      | company 
---------------+---------
 Rikki Endsley | Red Hat
(1 row)

pgAdmin

如果希望使用一个图形工具去访问数据库，你可以使用它。 PgAdmin 是一个全功能的 PostgreSQL GUI，它允许你去创建和管理数据库和用户、创建和修改表、执行查询，和如同在电子表格一样熟悉的视图中浏览结果。psql 命令行工具可以很好地进行简单查询，并且你会发现很多高级用户一直在使用它，因为它的执行速度很快 （并且因为他们不需要借助 GUI），但是，一般用户学习和操作数据库，使用 pgAdmin 是一个更适合的方式。

关于 pgAdmin 可以做的其它事情：你可以用它在树莓派上直接连接数据库，或者用它在其它的电脑上远程连接到树莓派上的数据库。

如果你想去访问树莓派，你可以用 apt 去安装它：

sudo apt install pgadmin3

它是和基于 Debian 的系统如 Ubuntu 是完全相同的；如果你在其它发行版上安装，尝试与你的系统相关的等价的命令。 或者，如果你在 Windows 或 macOS 上，尝试从 pgAdmin.org 上下载 pgAdmin。注意，在 apt 上的可用版本是 pgAdmin3，而最新的版本 pgAdmin4，在其网站上可以找到。

在同一台树莓派上使用 pgAdmin 连接到你的数据库，从主菜单上简单地打开 pgAdmin3 ，点击 new connection 图标，然后完成注册，这时，你将需要一个名字（连接名，比如 test），改变用户为 “pi”，然后剩下的输入框留空 (或者如它们原本不动）。点击 OK，然后你在左侧的侧面版中将发现一个新的连接。

要从另外一台电脑上使用 pgAdmin 连接到你的树莓派数据库上，你首先需要编辑 PostgreSQL 配置允许远程连接：

1、 编辑 PostgreSQL 配置文件 /etc/postgresql/9.6/main/postgresql.conf ，取消 listen_addresses 行的注释，并把它的值从 localhost 改变成 *。然后保存并退出。

2、 编辑 pg\_hba 配置文件 /etc/postgresql/9.6/main/postgresql.conf，将 127.0.0.1/32 改变成 0.0.0.0/0 （对于IPv4）和将 ::1/128 改变成 ::/0 （对于 IPv6）。然后保存并退出。

3、 重启 PostgreSQL 服务： sudo service postgresql restart。

注意，如果你使用一个旧的 Raspbian 镜像或其它发行版，版本号可能不一样。

做完这些之后，在其它的电脑上打开 pgAdmin 并创建一个新的连接。这时，需要提供一个连接名，输入树莓派的 IP 地址作为主机（这可以在任务栏的 WiFi 图标上悬停鼠标找到，或者在一个终端中输入 hostname -I 找到）。

不论你连接的是本地的还是远程的数据库，点击打开 Server Groups > Servers > test > Schemas > public > Tables，右键单击 people 表，然后选择 View Data > View top 100 Rows。你现在将看到你前面输入的数据。

你现在可以创建和修改数据库和表、管理用户，和使用 GUI 去写你自己的查询了。你可能会发现这种可视化方法比命令行更易于管理。

Python

要从一个 Python 脚本连接到你的数据库，你将需要 Psycopg2 这个 Python 包。你可以用 pip 来安装它：

sudo pip3 install psycopg2

现在打开一个 Python 编辑器写一些代码连接到你的数据库：

import psycopg2

conn = psycopg2.connect('dbname=test')
cur = conn.cursor()

cur.execute('select * from people')

results = cur.fetchall()

for result in results:
    print(result)

运行这个代码去看查询结果。注意，如果你连接的是远程数据库，在连接字符串中你将需要提供更多的凭据，比如，增加主机 IP、用户名，和数据库密码：

conn = psycopg2.connect('host=192.168.86.31 user=pi 
password=raspberry dbname=test')

你甚至可以创建一个函数去运行特定的查询：

def get_all_people():
    query = """
    SELECT
        *
    FROM
        people
    """
    cur.execute(query)
    return cur.fetchall()

和一个包含参数的查询：

def get_people_by_company(company):
    query = """
    SELECT
        *
    FROM
        people
    WHERE
        company = %s
    """
    values = (company, )
    cur.execute(query, values)
    return cur.fetchall()

或者甚至是一个增加记录的函数：

def add_person(name, company):
    query = """
    INSERT INTO
        people
    VALUES
        (%s, %s)
    """
    values = (name, company)
    cur.execute(query, values)

注意，这里使用了一个注入字符串到查询中的安全的方法， 你不希望被 小鲍勃的桌子 害死！

现在你知道了这些基础知识，如果你想去进一步掌握 Postgres ，查看在 Full Stack Python 上的文章。

（题图：树莓派基金会）

作者简介：

Ben Nuttall - 树莓派社区的管理者。除了它为树莓派基金会所做的工作之外 ，他也投入开源软件、数学、皮艇运动、GitHub、探险活动和 Futurama。在 Twitter @ben\_nuttall 上关注他。

via: https://opensource.com/article/17/10/set-postgres-database-your-raspberry-pi

作者：Ben Nuttall 译者：qhwdw 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出

由于我刚刚提交了最后一个改进 PostgreSQL 11 哈希索引的补丁，并且大部分哈希索引的改进都致力于预计下周发布的 PostgreSQL 10（LCTT 译注：已发布），因此现在似乎是对过去 18 个月左右所做的工作进行简要回顾的好时机。在版本 10 之前，哈希索引在并发性能方面表现不佳，缺少预写日志记录，因此在宕机或复制时都是不安全的，并且还有其他二等公民。在 PostgreSQL 10 中，这在很大程度上被修复了。

虽然我参与了一些设计，但改进哈希索引的首要功劳来自我的同事 Amit Kapila，他在这个话题下的博客值得一读。哈希索引的问题不仅在于没有人打算写预写日志记录的代码，还在于代码没有以某种方式进行结构化，使其可以添加实际上正常工作的预写日志记录。要拆分一个桶，系统将锁定已有的桶（使用一种十分低效的锁定机制），将半个元组移动到新的桶中，压缩已有的桶，然后松开锁。即使记录了个别更改，在错误的时刻发生崩溃也会使索引处于损坏状态。因此，Aimt 首先做的是重新设计锁定机制。新的机制在某种程度上允许扫描和拆分并行进行，并且允许稍后完成那些因报错或崩溃而被中断的拆分。完成了一系列漏洞的修复和一些重构工作，Aimt 就打了另一个补丁，添加了支持哈希索引的预写日志记录。

与此同时，我们发现哈希索引已经错过了许多已应用于 B 树索引多年的相当明显的性能改进。因为哈希索引不支持预写日志记录，以及旧的锁定机制十分笨重，所以没有太多的动机去提升其他的性能。而这意味着如果哈希索引会成为一个非常有用的技术，那么需要做的事只是添加预写日志记录而已。PostgreSQL 索引存取方法的抽象层允许索引保留有关其信息的后端专用缓存，避免了重复查询索引本身来获取相关的元数据。B 树和 SQLite 的索引正在使用这种机制，但哈希索引没有，所以我的同事 Mithun Cy 写了一个补丁来使用此机制缓存哈希索引的元页。同样，B 树索引有一个称为“单页回收”的优化，它巧妙地从索引页移除没用的索引指针，从而防止了大量索引膨胀。我的同事 Ashutosh Sharma 打了一个补丁将这个逻辑移植到哈希索引上，也大大减少了索引的膨胀。最后，B 树索引自 2006 年以来就有了一个功能，可以避免重复锁定和解锁同一个索引页——所有元组都在页中一次性删除，然后一次返回一个。Ashutosh Sharma 也将此逻辑移植到了哈希索引中，但是由于缺少时间，这个优化没有在版本 10 中完成。在这个博客提到的所有内容中，这是唯一一个直到版本 11 才会出现的改进。

关于哈希索引的工作有一个更有趣的地方是，很难确定行为是否真的正确。锁定行为的更改只可能在繁重的并发状态下失败，而预写日志记录中的错误可能仅在崩溃恢复的情况下显示出来。除此之外，在每种情况下，问题可能是微妙的。没有东西崩溃还不够；它们还必须在所有情况下产生正确的答案，并且这似乎很难去验证。为了协助这项工作，我的同事 Kuntal Ghosh 先后跟进了最初由 Heikki Linnakangas 和 Michael Paquier 开始的工作，并且制作了一个 WAL 一致性检查器，它不仅可以作为开发人员测试的专用补丁，还能真正提交到 PostgreSQL。在提交之前，我们对哈希索引的预写日志代码使用此工具进行了广泛的测试，并十分成功地查找到了一些漏洞。这个工具并不仅限于哈希索引，相反：它也可用于其他模块的预写日志记录代码，包括堆，当今的所有 AM 索引，以及一些以后开发的其他东西。事实上，它已经成功地在 BRIN 中找到了一个漏洞。

虽然 WAL 一致性检查是主要的开发者工具——尽管它也适合用户使用，如果怀疑有错误——也可以升级到专为数据库管理人员提供的几种工具。Jesper Pedersen 写了一个补丁来升级 pageinspect contrib 模块来支持哈希索引，Ashutosh Sharma 做了进一步的工作，Peter Eisentraut 提供了测试用例（这是一个很好的办法，因为这些测试用例迅速失败，引发了几轮漏洞修复）。多亏了 Ashutosh Sharma 的工作，pgstattuple contrib 模块也支持哈希索引了。

一路走来，也有一些其他性能的改进。我一开始没有意识到的是，当一个哈希索引开始新一轮的桶拆分时，磁盘上的大小会突然加倍，这对于 1MB 的索引来说并不是一个问题，但是如果你碰巧有一个 64GB 的索引，那就有些不幸了。Mithun Cy 通过编写一个补丁，把加倍过程分为四个阶段在某个程度上解决了这一问题，这意味着我们将从 64GB 到 80GB 到 96GB 到 112GB 到 128GB，而不是一次性从 64GB 到 128GB。这个问题可以进一步改进，但需要对磁盘格式进行更深入的重构，并且需要仔细考虑对查找性能的影响。

七月时，一份来自于“AP”测试人员的报告使我们感到需要做进一步的调整。AP 发现，若试图将 20 亿行数据插入到新创建的哈希索引中会导致错误。为了解决这个问题，Amit 修改了拆分桶的代码，使得在每次拆分之后清理旧的桶，大大减少了溢出页的累积。为了得以确保，Aimt 和我也增加了四倍的位图页的最大数量，用于跟踪溢出页分配。

虽然还是有更多的事情要做，但我觉得，我和我的同事们——以及在 PostgreSQL 团队中的其他人的帮助下——已经完成了我们的目标，使哈希索引成为一个一流的功能，而不是被严重忽视的半成品。不过，你或许会问，这个功能可能有哪些应用场景。我在文章开头提到的（以及链接中的）Amit 的博客内容表明，即使是 pgbench 的工作负载，哈希索引页也可能在低级和高级并发方面优于 B 树。然而，从某种意义上说，这确实是最坏的情况。哈希索引的卖点之一是，索引存储的是字段的哈希值，而不是原始值——所以，我希望像 UUID 或者长字符串的宽键将有更大的改进。它们可能会在读取繁重的工作负载时做得更好。我们没有像优化读取那种程度来优化写入，但我鼓励任何对此技术感兴趣的人去尝试并将结果发到邮件列表（或发私人电子邮件），因为对于开发一个功能而言，真正关键的并不是一些开发人员去思考在实验室中会发生什么，而是在实际中发生了什么。

最后，我要感谢 Jeff Janes 和 Jesper Pedersen 为这个项目及其相关所做的宝贵的测试工作。这样一个规模适当的项目并不易得，以及有一群坚持不懈的测试人员，他们勇于打破任何废旧的东西的决心起了莫大的帮助。除了以上提到的人之外，其他人同样在测试，审查以及各种各样的日常帮助方面值得赞扬，其中包括 Andreas Seltenreich，Dilip Kumar，Tushar Ahuja，Alvaro Herrera，Micheal Paquier，Mark Kirkwood，Tom Lane，Kyotaro Horiguchi。谢谢你们，也同样感谢那些本该被提及却被我无意中忽略的所有朋友。

via：https://rhaas.blogspot.jp/2017/09/postgresqls-hash-indexes-are-now-cool.html

作者：Robert Haas 译者：polebug 校对：wxy

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