PostgreSQL
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Die Vorteile von PostgreSQL


Übersicht

Es gibt viele relationale Datenbankverwaltungssysteme (RDBMSs), aus denen Sie auswählen können, ob das relationale Modell Ihre Daten am besten darstellt. PostgreSQL ist eine der beliebtesten und angesehensten relationalen Open-Source-Datenbanken der Welt.

Dieser Artikel behandelt einige der Hauptgründe, warum sich viele Entwickler für PostgreSQL für ihre Datenverwaltungsanforderungen entscheiden. Diese reichen von der Verfügbarkeit von Funktionen und der Einhaltung von Standards bis hin zu Community-Support und Projektverwaltung.



Robuster Funktionsumfang

Einer der Hauptgründe für die Wahl von PostgreSQL ist die große Liste an Funktionen. PostgreSQL besitzt eine unglaubliche Anzahl von Funktionen, die sich unter anderem auf Leistung, Sicherheit, Programmiererweiterungen und Konfiguration beziehen.

Zu den Funktionen, die PostgreSQL bietet, gehören:

  • Unterstützung für das Schreiben von Datenbankfunktionen mit:
    • SQL
    • TCL
    • Perl
    • Python
    • Java
    • Lua
    • R
    • Schale
    • Javascript
  • Unterstützung für eine große Anzahl von Datentypen, einschließlich:
    • Allgemeine Datenbank-Primitive wie numerische, Zeichenfolgen-, boolesche und datetime-Typen:Diese sind in den meisten Datenbanken zu finden und werden in PostgreSQL hervorragend unterstützt.
    • Netzwerkadressen:PostgreSQL unterstützt verschiedene netzwerkbezogene Typen wie CIDR-Adressen, Adressen mit Subnetzmasken und MAC-Adressen, sowohl für IPv4 als auch für IPv6.
    • geometrische Typen:Eine Vielzahl von Typen ist verfügbar, um Ihnen bei der Definition zweidimensionaler Objekte zu helfen. Dazu gehören Punkte, Linien und Segmente sowie vollständige Formen wie Kästchen, Polygone und Kreise.
    • Währungstypen:PostgreSQLs money Typ speichert Währung mit fester gebrochener Genauigkeit. Der Typ erkennt das Gebietsschema und enthält eine automatische Ausgabeformatierung.
    • Bereiche:Bereiche ermöglichen es Ihnen, nativ mit Wertebereichen zu arbeiten, wie z. B. Datums- und Zeitbereichen für die Planung.
    • JSONB:Die native Unterstützung von PostgreSQL zum Speichern und Arbeiten mit JSON-Objekten kann Ihnen dabei helfen, mit relationalen und nicht relationalen Daten im selben System zu arbeiten.
    • hstore:Der hstore type ermöglicht es Ihnen, nativ mit Schlüssel-Wert-Paaren zu arbeiten.
    • Mehrdimensionale Arrays:Arrays sind sehr nützlich, um mehrteilige Werte zu speichern, die außerhalb ihres spezifischen Kontexts nicht viel Bedeutung haben.
  • Möglichkeit, eigene komplexe Typen zu definieren:Das Definieren eigener Typen hilft Ihnen, Ihre Datenbank besser an die Art und Weise anzupassen, wie Ihre Daten in Ihren Anwendungen dargestellt werden.
  • Volltextsuche:Die Volltextsuche bietet Ihnen leistungsstarke Techniken zum Suchen und Bearbeiten von Daten in halb- und unstrukturiertem Text. Die Suche kann an Ihre Erwartungen hinsichtlich Relevanz und Übereinstimmung angepasst werden.
  • Robuste Authentifizierungs-, Zugriffskontroll- und Berechtigungsverwaltungssysteme, die für Organisationen jeder Größe geeignet sind:PostgreSQL verfügt über ausgereifte Benutzerauthentifizierungs- und Autorisierungsfunktionen, um festzulegen, wer das System verwenden darf und was jeder Benutzer sehen oder tun darf.
  • Wrapper für fremde Daten:Wrapper für fremde Daten ermöglichen es, Tabellen und Daten auf Remote-Servern darzustellen und darauf zuzugreifen.
  • Ansichten und materialisierte Ansichten:Die Unterstützung für Ansichten und materialisierte Ansichten ermöglicht einen bequemen, vereinfachten Zugriff auf Daten, indem die ursprünglichen Tabellenstrukturen für häufig gemeinsam abgefragte Informationen abstrahiert werden.
  • Kommentare zu Datenbankobjekten:Die Möglichkeit, Kommentare zu Tabellen, Datenbanken, Spalten und anderen einzelnen Datenbankobjekten hinzuzufügen, ermöglicht es Ihnen, Entscheidungen oder Implementierungsdetails zu dokumentieren.
  • Write-Ahead-Protokollierung für Point-in-Time-Wiederherstellung, Failover und Streaming-Replikation:Diese Technologien tragen dazu bei, dass Ihre Datenbank konsistent bleibt, selbst wenn die Software abstürzt, und helfen Ihnen, Daten zwischen Systemen zu kopieren, um Daten zu skalieren und zu sichern .
  • Unterstützung für NoSQL-ähnliches Verhalten wie das Speichern von Dokumenten mit JSONB und Schlüsselwertpaaren mit hstore:Die Möglichkeit, mehrere Datenbankparadigmen in einem einzigen System zu verwenden, kann dazu beitragen, Ihren Verwaltungsaufwand zu minimieren und die Kompatibilität zwischen verschiedenen Darstellungen zu verbessern.

Weitere Informationen zu den von PostgreSQL unterstützten Funktionen finden Sie in den folgenden Ressourcen:

  • PostgreSQL-Funktionsmatrix
  • SQL-Funktionsvergleich mit anderen Datenbanken
  • Datenbankvergleichstabellen von Wikipedia


Objektorientierte Datenbankfunktionen

Einer der grundlegendsten Unterschiede zwischen PostgreSQL und den meisten anderen relationalen Datenbanken liegt in seinem Kerndesign.

Die meisten relationalen Datenbanken lassen sich am besten als Managementsysteme für relationale Datenbanken beschreiben (RDBMS). RDBMS sind Software, die speziell für den Umgang mit relationalen Datenbanken entwickelt wurde, in denen Daten in tabellenähnlichen Strukturen mit vordefinierten Spalten und Datentypen gespeichert werden. Daten können mithilfe von Techniken auf der Grundlage relationaler Algebra abgefragt, geändert und abgerufen werden, normalerweise über die strukturierte Abfragesprache (SQL).

PostgreSQL hingegen ist technisch gesehen ein objektrelationales Datenbankmanagementsystem (ORDBMS). Das bedeutet, dass es die gleichen relationalen Fähigkeiten wie ein RDBMS hat, aber zusätzlich einige objektorientierte Eigenschaften hat.

Praktisch bedeutet dies, dass Ihnen PostgreSQL Folgendes ermöglicht:

  • Definieren Sie Ihre eigenen komplexen Datentypen
  • Überladen Sie Funktionen, um mit unterschiedlichen Argumentdatentypen zu arbeiten
  • Vererbungsbeziehungen zwischen Tabellen definieren

Diese Funktionen sind leistungsstarke Tools, die Ihnen helfen, mit Ihren Datenbanken und Daten zu arbeiten, indem Sie einige der gleichen Techniken verwenden, mit denen Sie möglicherweise beim Programmieren vertraut sind. Durch die erhöhte Flexibilität können Sie unterschiedliche Typen und Beziehungen innerhalb des Datenbanksystems modellieren, anstatt extern innerhalb Ihrer Programme. Dies kann dazu beitragen, die Konsistenz zu wahren und das beabsichtigte Verhalten näher an den tatsächlichen Daten durchzusetzen.

Weitere Informationen zum objektrelationalen Ansatz von PostgreSQL finden Sie in den folgenden Ressourcen:

  • Das "O" in ORDBMS:PostgreSQL-Vererbung
  • Objektrelationales Datenbankverwaltungssystem
  • Was bedeutet PostgreSQL als ORDBMS?
  • Was ist der Unterschied zwischen RDBMS und ORDBMS


Konformität mit SQL-Standards

Ein weiterer Bereich, in dem sich PostgreSQL von anderen relationalen Datenbanksystemen abhebt, ist die Einhaltung von SQL-Standards.

SQL-Standards wurden von ANSI- und ISO-Gruppen entwickelt, um minimale Funktionalitäts- und Interoperabilitätsanforderungen für SQL-Implementierungen zu definieren. Während die von diesen Gremien bereitgestellten Spezifikationen die Funktionen definieren sollen, die SQL-Systeme bereitstellen sollten, ist aufgrund der Komplexität und der langen Entwicklung der Sprache eine strikte Einhaltung nicht immer möglich. Laut der PostgreSQL-Dokumentation erfüllt derzeit keine Datenbank alle Anforderungen der Spezifikation.

Angesichts dieser Einschränkung erfüllt PostgreSQL mehr SQL-Spezifikationen als andere Optionen. Nach eigener Zählung erfüllen sie mindestens 160 der 179 Kernanforderungen von SQL:2016.

Weitere Informationen zur SQL-Konformität von PostgreSQL finden Sie in diesen Ressourcen:

  • Vergleich der SQL-Konformität zwischen Implementierungen
  • Von PostgreSQL unterstützte Funktionen
  • Funktionen, die noch nicht von PostgreSQL unterstützt werden


ACID-Konformität

ACID ist ein Initialismus in der Informatik, der für Atomarität, Konsistenz, Isolation und Dauerhaftigkeit steht. Sie stellen die wichtigsten Garantien dar, die Datenbanktransaktionen unterstützen müssen, um Gültigkeitsfehler zu vermeiden und die Datenintegrität aufrechtzuerhalten.

Die ACID-Compliance ist ein Hauptanliegen relationaler Datenbanken, da sie die typischen Erwartungen an das Speichern und Ändern hochstrukturierter Daten darstellt. Nicht-relationale Datenbanken versuchen oft, ihren eigenen Standards zu entsprechen, die oft durch den konkurrierenden BASE-Initialismus repräsentiert werden, der für grundsätzlich verfügbar, weicher Zustand und eventuelle Konsistenz steht.

Während fast alle relationalen Datenbanken ACID-Kompatibilität anstreben, rühmt sich PostgreSQL seit 2001 mit ACID-Kompatibilität in seiner Engine. Da PostgreSQL auf eine einzige Datenbank-Engine angewiesen ist, bedeutet dies, dass alle Transaktionen standardmäßig vollständig ACID-kompatibel sind. Diese Garantien werden ohne Datenbanksperren unter Verwendung von Multiversion Concurrency Control (MVCC) gewährt. Im Vergleich dazu unterstützt MySQL die vollständige ACID-Konformität nur bei Verwendung ihrer InnoDB- oder NDB-Datenbank-Engines, was zu unerwarteter Beschädigung führen kann, wenn andere Engines verwendet werden.

Weitere Informationen zur Konformität von ACID und PostgreSQL finden Sie in diesen Ressourcen:

  • Wie Postgres Transaktionen atomar macht
  • PostgreSQL-Parallelität:Isolierung und Sperrung
  • Eine Einführung in ACID-Transaktionen:Die Grundlagen, die jeder Cloud-App-Entwickler kennen muss


Open-Source-Entwicklung und -Community

PostgreSQL ist ein Open-Source-Projekt, das von der PostgreSQL Global Development Group verwaltet wird. Es wird unter Verwendung der PostgreSQL-Lizenz lizenziert, einer von der Open Source Initiative anerkannten Lizenz.

Während es viele andere relationale Open-Source-Datenbanken gibt, wird PostgreSQL ohne einen Unternehmenseigentümer oder ein kommerzielles Gegenstück entwickelt und verwaltet. Dies hilft den Mitwirkenden, ihren eigenen Weg zu gehen und an Funktionen zu arbeiten, die der Community am wichtigsten sind. Professionelle Dienstleistungen für PostgreSQL werden von Unternehmen bereitgestellt, die häufig zum Projekt beitragen, aber den Entwicklungsprozess nicht kontrollieren.

Dieser Fokus auf Community-gesteuerte Entwicklung hat zu einer großen Beteiligung der Benutzer von PostgreSQL geführt. Eine große Anzahl hochwertiger Erweiterungen und Anwendungen sind verfügbar, um die Funktionalität der PostgreSQL-Kernsoftware zu verbessern. Von der Community entwickelte Software kann Ihnen dabei helfen, Ihre PostgreSQL-Server zu verwalten, Business-Intelligence-Berichte zu erstellen, neue Datentypen zu verwalten und mit PostgreSQL von verschiedenen Programmiersprachen und Plattformen aus zu arbeiten.



Fazit

PostgreSQL hat sich einen hervorragenden Ruf als leistungsstarke, funktionsreiche Wahl für relationale Daten erworben. PostgreSQL bewertet Stabilität, Funktionalität und Standardkonformität und überprüft für viele Projekte alle richtigen Kästchen. Ebenso ist PostgreSQL eine gute Wahl, wenn Sie Flexibilität bei der Darstellung von Daten benötigen und in der Lage sein möchten, eine Vielzahl von Tools und Sprachen zu verwenden.

PostgreSQL zeichnet sich dadurch aus, dass es eine hervorragende Implementierung von relationalen Kernfunktionen bietet, ohne sich auf die Grenzen traditioneller RDBMSs zu beschränken. Obwohl keine Datenbank alle Anforderungen erfüllen kann, ist PostgreSQL eine ausgezeichnete Option, die vielseitig genug ist, um viele Anwendungsfälle abzudecken.