PostgreSQL入门与概念详解指南

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PostgreSQL是一种开源的对象关系型数据库管理系统（Object-Relational Database Management System, ORDBMS），它以其强大的功能、高度的可扩展性和安全性而闻名于业界。《PostgreSQL入门与概念》是由Bruce Momjian编著的一本权威指南，该书旨在为读者提供全面的PostgreSQL管理和开发知识。本书首先从PostgreSQL的基本介绍开始，它涵盖了PostgreSQL的历史背景、设计理念以及与其他关系型数据库的区别。PostgreSQL强调数据完整性、事务处理能力和对SQL标准的严格遵循，这使得它在大数据量、复杂查询和高并发环境中表现出色。书中深入探讨了PostgreSQL的核心概念，包括关系模型、模式、表空间、索引、视图和存储过程等。读者可以学习到如何设计数据库架构、优化查询性能、以及如何利用PostgreSQL的扩展性来处理大规模数据。此外，作者还介绍了PostgreSQL的数据类型系统、并发控制机制、恢复和备份策略，这些都是确保数据库高效运行的关键因素。对于开发者而言，书中详细讲解了如何使用PL/pgSQL（PostgreSQL的内置编程语言）进行高级查询和定制操作，以及如何利用pgAdmin等工具进行数据库管理和维护。此外，安全是另一个重要的章节，包括用户管理、权限设置和加密技术，以保护敏感数据。尽管PostgreSQL是一款功能强大的数据库，但书中也提醒读者，使用任何软件时都存在潜在的风险和挑战。因此，它强调了错误处理和责任声明，指出作者和出版商对书中信息的正确性不承担任何明示或默示的担保，并且不就附带或间接损害承担责任。最后，为了满足批量购买和特殊销售的需求，Pearson Education提供了折扣信息，有兴趣的读者可以通过指定的联系方式获取详情。此外，作者鼓励读者在线访问AW出版社的网站，获取更多资源和支持。《PostgreSQL入门与概念》是一本适合初学者和专业开发者的实用教程，无论是对PostgreSQL的基础理解还是深入实践，都能从中获益匪浅。通过阅读这本书，读者将能掌握PostgreSQL的核心原理，提升数据库管理与开发的能力。

xvi LIST OF FIGURES

4.10 New friends . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.11 WHERE test for Sandy Gleason . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

4.12 Friends in New Jersey and Pennsylvania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

4.13 Incorrectly mixing AND and OR clauses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

4.14 Correctly mixing AND and OR clauses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

4.15 Selecting a range of values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

4.16 Firstname begins with D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

4.17 Regular expression sample queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

4.18 Complex regular expression queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.19 CASE example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

4.20 Complex CASE example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.21 DISTINCT prevents duplicates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4.22 Function examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4.23 Operator examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.24 SHOW and RESET examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

5.1 Examples of Aggregates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

5.2 Aggregates and NULL values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

5.3 Aggregate with GROUP BY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

5.4 GROUP BY with two columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

5.5 HAVING . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

6.1 Qualiﬁed column names . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

6.2 Joining tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

6.3 Creation of company tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

6.4 Insertion into company tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

6.5 Finding a customer name using two queries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

6.6 Finding a customer name using one query . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

6.7 Finding an order number for a customer name . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

6.8 Three-table join . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

6.9 Four-table join . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

6.10 Employees who have taken orders for customers . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

6.11 Joining customer and employee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

6.12 Joining part and employee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

6.13 The statename table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

6.14 Using a customer code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

6.15 A one-to-many join . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72

6.16 Unjoined tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

6.17 Using table aliases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

6.18 Examples of self-joins using table aliases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

6.19 Non-equijoins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

LIST OF FIGURES xvii

6.20 New salesorder table for multiple parts per order . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

6.21 The orderpart table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

6.22 Queries involving the orderpart table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

7.1 OID test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

7.2 Columns with OIDs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

7.3 Examples of sequence function use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

7.4 Numbering customer rows using a sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

7.5 The customer table using SERIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

8.1 Combining two columns with UNION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

8.2 Combining two tables with UNION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

8.3 UNION with duplicates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

8.4 UNION ALL with duplicates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

8.5 EXCEPT restricts output from the ﬁrst SELECT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

8.6 INTERSECT returns only duplicated rows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

8.7 Friends not in Dick Gleason’s state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

8.8 Subqueries can replace some joins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

8.9 Correlated subquery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

8.10 Employees who took orders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

8.11 Customers who have no orders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

8.12 IN query rewritten using ANY and EXISTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

8.13 NOT IN query rewritten using ALL and EXISTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

8.14 Simulating outer joins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

8.15 Subqueries with UPDATE and DELETE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

8.16 UPDATE the order_date . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

8.17 Using SELECT with INSERT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

8.18 Table creation with SELECT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

9.1 Example of a function call . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

9.2 Error generated by undeﬁned function/type combination. . . . . . . . . . . . . . 112

9.3 Error generated by undeﬁned operator/type combination . . . . . . . . . . . . . 115

9.4 Creation of array columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

9.5 Using arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

9.6 Using large images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

10.1 INSERT with no explicit transaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

10.2 INSERT using an explicit transaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

10.3 Two INSERTs in a single transaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

10.4 Multistatement transaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123

10.5 Transaction rollback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

xviii LIST OF FIGURES

10.6 Read-committed isolation level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

10.7 Serializable isolation level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

10.8 SELECT with no locking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

10.9 SELECT…FOR UPDATE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

11.1 Example of CREATE INDEX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

11.2 Example of a unique index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

11.3 Using EXPLAIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

11.4 More complex EXPLAIN examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

11.5 EXPLAIN example using joins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

12.1 Examples of LIMIT and LIMIT/OFFSET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

12.2 Cursor usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

13.1 Temporary table auto-destruction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142

13.2 Example of temporary table use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

13.3 ALTER TABLE examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

13.4 Examples of the GRANT command . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

13.5 Creation of inherited tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

13.6 Accessing inherited tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

13.7 Inheritance in layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

13.8 Examples of views . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

13.9 Rule to prevent an INSERT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

13.10 Rules to log table changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

13.11 Use of rules to log table changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

13.12 Views ignore table modiﬁcations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

13.13 Rules to handle view modiﬁcations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

13.14 Example of rules that handle view modiﬁcations . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

14.1 NOT NULL constraint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

14.2 NOT NULL with DEFAULT constraint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

14.3 UNIQUE column constraint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

14.4 Multicolumn UNIQUE constraint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

14.5 Creation of a PRIMARY KEY column . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

14.6 Example of a multicolumn PRIMARY KEY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

14.7 Foreign key creation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

14.8 Foreign key constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

14.9 Creation of company tables using primary and foreign keys . . . . . . . . . . . . 161

14.10 Customer table with foreign key actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

14.11 Foreign key actions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

14.12 Example of a multicolumn foreign key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

LIST OF FIGURES xix

14.13 MATCH FULL foreign key . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

14.14 DEFERRABLE foreign key constraint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

14.15 CHECK constraints . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

15.1 Example of COPY…TO and COPY…FROM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

15.2 Example of COPY…FROM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

15.3 Example of COPY…TO…USING DELIMITERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

15.4 Example of COPY…FROM…USING DELIMITERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172

15.5 COPY using stdin and stdout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

15.6 COPY backslash handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

16.1 Example of \pset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

16.2 psql variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

16.3 Pgaccess’s opening window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

16.4 Pgaccess’s table window . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

17.1 Sample application being run . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

17.2 Statename table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

17.3 LIBPQ data ﬂow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

17.4 LIBPQ sample program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

17.5 LIBPGEASY sample program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

17.6 ECPG sample program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

17.7 LIBPQ++ sample program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

17.8 Java sample program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

17.9 Perl sample program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

17.10 TCL sample program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

17.11 Python sample program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

17.12 PHP sample program—input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

17.13 PHP sample program—output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

18.1 SQL ftoc function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

18.2 SQL tax function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

18.3 Recreation of the part table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

18.4 SQL shipping function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

18.5 SQL getstatename function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

18.6 Getting state name using a join and a function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

18.7 PL/PGSQL version of getstatename . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

18.8 PL/PGSQL spread function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

18.9 PL/PGSQL getstatecode function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

18.10 Calls to getstatecode function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

18.11 PL/PGSQL change_statename function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

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