Postgresql日常使用

**Postgresql日常使用

一、基础操作指南

1. 安装与配置

   • PostgreSQL 官网安装指南

2. 连接数据库

   • 使用 psql 命令行工具
   • 常用连接参数（用户名、密码、主机、端口）

3. 数据库管理

   • 创建 / 删除数据库
   • 切换数据库（\c 命令）

4. 表操作

   • 创建 / 修改 / 删除表
   • 定义字段类型、约束（主键、外键、唯一键）

二、SQL 操作示例

一、数据库连接

命令行语法

psql -U username -d database_name -h host -p port

• -U：U是user的缩写，用于指定连接数据库的用户名，例如postgres是 PostgreSQL 默认的超级用户。

• -d：d代表database，用来指定要连接的具体数据库名称。

• -h：h表示host，用于指定数据库服务器的主机地址，localhost表示本地主机，若数据库部署在其他服务器，需填写对应 IP 地址或域名。

• -p：p是port的缩写，指定数据库服务器的端口号，PostgreSQL 默认端口为5432 ，若修改过端口，则需填写实际端口。

示例

psql -U admin -d mydb

此命令表示以用户admin的身份连接到名为mydb的数据库，由于未指定-h和-p参数，默认连接本地主机的5432端口。连接成功后，可在命令行输入 SQL 语句操作数据库，输入\q即可退出连接。

二、用户与权限管理

1. 创建用户

CREATE USER new_user WITH PASSWORD 'password';

这条 SQL 语句用于在 PostgreSQL 中创建新用户。CREATE USER是创建用户的关键字，new_user是自定义的新用户名，WITH PASSWORD用于设置用户的登录密码，'password’为具体密码，实际使用时应设置强密码以保证安全性。

2. 赋予权限

• 授予表查询权限

GRANT SELECT ON table_name TO new_user;

GRANT用于授予权限，SELECT表示要授予的权限类型，即查询权限；ON table_name指定权限作用的对象为名为table_name的表；TO new_user表示将该权限授予new_user用户。

• 授予数据库所有权限

GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE database_name TO new_user;

ALL PRIVILEGES表示所有权限，包括创建、删除、修改等操作；ON DATABASE database_name指定权限作用于名为database_name的数据库；TO new_user将数据库的所有权限授予new_user，此操作需谨慎，避免用户误操作导致数据问题。

3. 回收权限

REVOKE SELECT ON table_name FROM new_user;

REVOKE用于回收权限，SELECT指定要回收的查询权限；ON table_name表明权限作用的表；FROM new_user表示从new_user用户处回收对table_name表的查询权限。

三、数据库与表操作

1. 创建数据库

CREATE DATABASE my_databaseWITH OWNER = postgresENCODING = 'UTF8'LC_COLLATE = 'C'LC_CTYPE = 'C'TABLESPACE = pg_defaultCONNECTION LIMIT = -1;

• CREATE DATABASE my_database：创建名为my_database的数据库。

• OWNER = postgres：指定数据库的所有者为postgres用户。

• ENCODING = ‘UTF8’：设置数据库的编码格式为 UTF-8，支持多种语言字符。

• LC_COLLATE = 'C’和LC_CTYPE = ‘C’：分别设置数据库的排序规则和字符分类，C是默认的简单排序和字符分类方式。

• TABLESPACE = pg_default：指定数据库使用的表空间为默认表空间pg_default。

• CONNECTION LIMIT = -1：设置数据库的最大连接数，-1表示不限制连接数 。

2. 创建表

CREATE TABLE employees (id SERIAL PRIMARY KEY,first_name VARCHAR(50),last_name VARCHAR(50),email VARCHAR(100) UNIQUE,hire_date DATE
);

• CREATE TABLE employees：创建名为employees的表。

• id SERIAL PRIMARY KEY：SERIAL是一种自增数据类型，用于生成唯一的标识符，PRIMARY KEY指定该列为主键，确保数据的唯一性和完整性。

• first_name VARCHAR(50)和last_name VARCHAR(50)：创建两个字段，用于存储员工的名和姓，VARCHAR(50)表示可变长度字符串，最大长度为 50 个字符。

• email VARCHAR(100) UNIQUE：创建存储员工邮箱的字段，UNIQUE约束确保该列的值在表中唯一，不允许重复。

• hire_date DATE：创建存储员工入职日期的字段，数据类型为DATE，只存储日期信息。

3. 修改表结构

• 添加新列

ALTER TABLE employees ADD COLUMN phone_number VARCHAR(20);

ALTER TABLE employees指定要修改的表为employees；ADD COLUMN表示添加新列；phone_number VARCHAR(20)定义新列名为phone_number，数据类型为可变长度字符串，最大长度 20 个字符。

• 修改列的数据类型

ALTER TABLE employees ALTER COLUMN phone_number TYPE VARCHAR(25);

ALTER TABLE employees指定目标表；ALTER COLUMN phone_number指定要修改的列；TYPE VARCHAR(25)将phone_number列的数据类型修改为最大长度 25 的可变长度字符串。

• 删除列

ALTER TABLE employees DROP COLUMN phone_number;

ALTER TABLE employees指定表；DROP COLUMN phone_number删除employees表中的phone_number列。

四、数据操作

1. 插入数据

INSERT INTO employees (first_name, last_name, email, hire_date)
VALUES ('John', 'Doe', '[e-mail]', '2023-01-01');

INSERT INTO employees指定要插入数据的表为employees；(first_name, last_name, email, hire_date)列出要插入数据的列；VALUES后面括号内对应的值，按列顺序依次插入到表中。

2. 查询数据

• 使用 JOIN 查询关联表数据

SELECT e.first_name, e.last_name, d.department_name
FROM employees e
JOIN departments d ON e.department_id = d.id;

SELECT e.first_name, e.last_name, d.department_name指定要查询的列，分别从employees表（别名e）和departments表（别名d）中选取。

FROM employees e指定主表为employees，并为其取别名e。

JOIN departments d ON e.department_id = d.id通过department_id和id列的关联关系，将employees表和departments表进行连接，以便获取关联数据。

• 使用聚合函数

SELECT COUNT(*), AVG(salary)
FROM employees;

COUNT(*)统计employees表中的记录总数；AVG(salary)计算employees表中salary列的平均值。聚合函数常用于统计和分析数据。

3. 更新数据

UPDATE employees
SET email = '[e-mail]'
WHERE id = 1;

UPDATE employees指定要更新数据的表为employees；SET email = '[e-mail]’设置要更新的列和新值，将email列的值更新为[e-mail]；WHERE id = 1是筛选条件，仅对id等于 1 的记录进行更新操作。

4. 删除数据

DELETE FROM employees WHERE id = 1;

DELETE FROM employees指定从employees表中删除数据；WHERE id = 1为删除条件，仅删除id等于 1 的记录，若不添加WHERE条件，将删除表中所有数据。

五、索引优化

1. 创建索引

• 创建 B-tree 索引

CREATE INDEX idx_employees_email ON employees (email);

CREATE INDEX用于创建索引，idx_employees_email是自定义的索引名称；ON employees指定索引作用的表为employees；(email)表示基于email列创建索引，B-tree 索引适用于等值查询和范围查询，可提升查询性能。

• 创建 GiST 索引

CREATE INDEX idx_employees_fulltext ON employees USING GIST (to_tsvector('english', first_name ||'' || last_name));

CREATE INDEX idx_employees_fulltext创建名为idx_employees_fulltext的索引；ON employees指定作用表；USING GIST表示使用 GiST 索引类型；to_tsvector(‘english’, first_name ||‘’ || last_name)将first_name和last_name列合并后转换为全文搜索向量，GiST 索引常用于全文搜索等复杂查询场景。

2. 查看索引使用情况

SELECT relname, idx_scan
FROM pg_stat_user_indexes
ORDER BY idx_scan;

pg_stat_user_indexes是 PostgreSQL 系统提供的视图，用于存储用户创建索引的相关统计信息。SELECT relname, idx_scan从该视图中选取索引名称（relname）和索引扫描次数（idx_scan）两列数据；ORDER BY idx_scan按索引扫描次数对结果进行排序，方便查看哪些索引使用频繁，哪些索引可能未被有效利用。

六、备份与恢复

1. 全库备份

pg_dump -U username -d database_name -f full_backup.sql

pg_dump是 PostgreSQL 的备份工具。-U username指定执行备份操作的用户名；-d database_name指定要备份的数据库；-f full_backup.sql指定备份文件的名称和路径，将数据库备份到名为full_backup.sql的文件中。

2. 增量备份

• 配置归档模式

wal_level = replica
archive_mode = on
archive_command = 'test! -f /path/to/archive/%f && cp %p /path/to/archive/%f'

wal_level = replica设置 WAL（Write-Ahead Logging，预写式日志）级别为replica，支持复制和归档。archive_mode = on开启归档模式，使事务日志可以被归档。archive_command定义归档命令，test! -f /path/to/archive/%f && cp %p /path/to/archive/%f表示如果归档目录下不存在同名文件，则将事务日志文件复制到归档目录中，%f代表日志文件名，%p代表日志文件路径。

• 执行基础备份

pg_basebackup -U username -h host -D /backup/directory -P

pg_basebackup用于创建基础备份。-U username指定用户名；-h host指定数据库主机地址；-D /backup/directory指定备份文件存放的目录；-P显示备份进度。

3. 恢复数据

• 全库恢复

pg_restore -U username -d target_database backup_file.sql

pg_restore是恢复工具。-U username指定恢复操作的用户名；-d target_database指定要恢复到的目标数据库；backup_file.sql是之前备份的文件，将备份数据恢复到目标数据库中。

• 基于基础备份和归档日志恢复到指定时间点

pg_basebackup -U username -h host -D /restore/directory -Xs -P

-Xs参数表示在基础备份时包含 WAL 归档文件，以便后续基于归档日志进行时间点恢复；-D /restore/directory指定恢复文件存放目录。

restore_command = 'cp /path/to/archive/%f %p'
recovery_target_time = '2024-01-01 12:00:00'

在recovery.conf文件中配置恢复参数，restore_command定义从归档目录恢复事务日志文件的命令；recovery_target_time指定恢复的目标时间点，数据库将恢复到该时间点的状态。

七、日常维护

1. 定期清理事务日志

VACUUM ANALYZE;

VACUUM命令用于回收已删除数据占用的磁盘空间，并更新数据库的统计信息。ANALYZE子句会收集表和索引的统计信息，帮助查询优化器生成更高效的查询计划。执行该命令可防止事务日志文件过大，提升数据库性能。

2. 监控数据库性能

SELECT * FROM pg_stat_activity;

pg_stat_activity是系统视图，包含当前数据库中所有活动进程的信息，如连接用户、执行的 SQL 语句、查询开始时间等。通过查询该视图，可以实时监控数据库的运行状态，及时发现长时间运行的查询、阻塞问题等性能瓶颈。

3. 更新数据库版本

关注 PostgreSQL 官方发布的版本更新，新版本通常会修复已知的安全漏洞、性能问题，并添加新功能。按照官方提供的升级指南进行操作，确保数据库安全、高效运行 。

以上对 PostgreSQL 日常使用中各类代码的详细解释，希望能帮助你深入理解每个操作背后的逻辑和作用。

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