Пришло время рассказать о том, что же такое PostgreSQL. Это СУБД, которая использует реляционную модель для своих баз данных и поддерживает стандартный язык запросов SQL.
PostgreSQL предоставляет множество различных возможностей, достаточно надежна и имеет хорошие характеристики по производительности. Она работает практически на всех UNIX-платформах, включая UNIX-подобные системы, такие как FreeBSD и Linux. Ее можно применять на Windows NT Server и Windows 2000 Server, а для разработки годятся даже такие системы Microsoft для рабочих станций, как ME. Кроме того, PostgreSQL свободно распространяется и имеет открытый исходный код.
PostgreSQL выгодно отличается от многих других СУБД. Она обладает практически всеми возможностями, которые есть в других базах данных (коммерческих или Open Source), а также некоторыми дополнительными.
Приведем перечень функциональных возможностей PostgreSQL (представлен в ответах на часто задаваемые вопросы по PostgreSQL):
- Транзакции
- Вложенные запросы
- Представления
- Ссылочная целостность - внешние ключи
- Сложные блокировки
- Типы, определяемые пользователем
- Наследственность
- Правила
- Проверка совместимости версий
Начиная с версии 6.5 PostgreSQL представляет собой весьма устойчивую систему, каждая следующая версия проходит процедуру регрессивного тестирования, обеспечивающего стабильность. Версия 7.x PostgreSQL как никогда близка к соответствию стандарту SQL92, устранено раздражавшее ограничение размера строки.
В ходе эксплуатации PostgreSQL проявила себя как заслуживающая доверия СУБД. Каждая версия проверяется очень тщательно, бета- версии проходят как минимум месячное тестирование. Благодаря многочисленному сообществу пользователей и открытому доступу к исходному коду ошибки исправляются очень быстро.
Производительность этой СУБД также возрастает от версии к версии, и последние аттестации показывают, что при определенных условиях она не уступает коммерческим продуктам. Некоторые системы, обладающие не таким полным набором возможностей, превосходят PostgreSQL в производительности, но за счет потери функциональности. Для достаточно простых приложений такую роль играет база данных, состоящая из плоских файлов.
Короткий экскурс в историю PostgreSQL
Генеалогическое древо PostgreSQL начинается в 1977 году в Калифорнийском университете Беркли. Реляционная база данных Ingres разрабатывалась в Беркли в 1977-85 годах. Ingres была очень популярна за пределами стен Калифорнийского университета, она появилась на многих компьютерах в университетских и исследовательских кругах. На свободный рынок Ingres была выведена Relational Technologies/Ingres Corporation, так она стала одной из первых коммерчески доступных реляционных систем управления базами данных. В наши дни Ingres превратилась в CA-INGRES II, продукт Computer Associates.
Тем временем в Беркли не прекращается работа над сервером реляционной базы данных (под названием Postgres), это продолжается с 1986 по 1994 год. Как и раньше, код приобретается коммерческой компанией и продукт на его основе выставляется на продажу. После поглощения компанией Informix он стал называться Illustra. Где-то в 1994 году в Postgres были добавлены возможности SQL, и возникло новое имя - Postgres95.
К 1996 году Postgres стала приобретать необыкновенную популярность, и было принято решение открыть ее код для некоторого количества программистов по списку рассылки, так началось весьма успешное сотрудничество добровольцев, направленное на продвижение Postgres. Тогда продукт в последний раз сменил имя, отбросив окончание «95» и заменив его на «SQL», которое лучше отражало поддержку стандартного языка запросов SQL в Postgres. Так родилась PostgreSQL.
Сейчас PostgreSQL развивается группой интернет-разработчиков, приблизительно тем же способом, что и другое программное обеспечение Open Source: Perl, Apache и PHP. Пользователи имеют доступ к исходным кодам, они исправляют ошибки, занимаются совершенствованием продукта, предлагают введение новых возможностей. Официальные версии PostgreSQL выпускаются на http://www.postgresql.org.
GreatBridge осуществляет коммерческую поддержку проекта, а также предоставляет работу некоторым PostgreSQL-разработчикам.
Архитектура PostgreSQL
Одной из сильных сторон PostgreSQL является ее архитектура. Как и многие коммерческие СУБД, PostgreSQL может применяться в среде клиент-сервер, что дает массу преимуществ как пользователям, так и разработчикам.
Основа PostgreSQL составляет серверный процесс базы данных. Он выполняется на одном сервере. (В этой СУБД еще не реализована технология высокой готовности, как в некоторых других коммерческих системах уровня предприятия, которые могут распределять нагрузку между несколькими серверами, добиваясь таким образом дополнительной масштабируемости и устойчивости к внешним воздействиям.)
Доступ из приложений к данным базы осуществляется посредством процесса базы данных. Клиентские программы не могут получить доступ к данным самостоятельно, даже если они работают на том же компьютере, на котором выполняется серверный процесс.
Такое разделение клиентов и сервера позволяет построить распределенную систему. Можно отделить клиентов от сервера посредством сети и разрабатывать клиентские приложения в среде, удобной для пользователя. Например, можно реализовать базу данных под UNIX и создать клиентские приложения, которые будут работать в системе Microsoft Windows.
Приведенная ниже схема (рис. 1) показывает типичную модель распределенного приложения PostgreSQL:
Рис. 1. Работа типичного приложения PostgreSQL
Несколько клиентов подсоединяются к серверу по сети. PostgreSQL ориентирован на протокол TCP/IP - это может быть локальная сеть или Интернет. Каждый клиент соединяется с основным серверным процессом базы данных (на схеме - Postmaster), который создает новый серверный процесс специально для обслуживания запросов на доступ к данным конкретного клиента.
Благодаря тому, что манипулирование данными сосредоточено на сервере, СУБД не приходится контролировать многочисленных клиентов, получающих доступ в совместно используемый каталог сервера, и PostgreSQL может поддерживать целостность данных даже при одновременном доступе большого количества пользователей.
Клиентские приложения соединяются с базой по специальному протоколу PostgreSQL. Однако можно установить на стороне клиента программное обеспечение, предоставляющее стандартный интерфейс для работы с нужным приложением, например, по стандарту ODBC или JDBC. Доступность ODBC-драйвера позволяет применять PostgreSQL в качестве базы данных для многих существующих приложений, включая такие продукты Microsoft Office, как Excel и Access. Способность взаимодействия PostgreSQL с приложениями будет подробнее рассмотрена в следующих главах.
Архитектура клиент-сервер делает возможным разделение труда. Машина-сервер хорошо подходит для хранения и управления доступом к большим объемам данных, она может использоваться как надежный репозитарий. Для клиентов могут быть разработаны сложные графические приложения. В качестве альтернативы можно создать внешний интерфейс на основе Интернета, который предоставлял бы доступ к данным и возвращал результат в виде веб-страниц в стандартный веб-браузер, при этом не требовалось бы никакого дополнительного клиентского программного обеспечения.
Open Source-лицензированная база данных
В начале XXI века многие компьютерные системы создаются на основе свободно распространяемых программ с открытыми исходными кодами. К их числу относится и PostgreSQL. Что же это означает в действительности?
Когда понятие Open Source применяется к программному обеспечению, оно приобретает специальный смысл. Такое программное обеспечение поставляется вместе с исходными кодами. Это не обязательно значит, что на его применение не налагаются никакие условия. Оно все-таки лицензируется в том смысле, что вы получаете право некоторым образом использовать это программное обеспечение.
Open Source-лицензия дает право на использование, модификацию и распространение программного обеспечения без лицензионных выплат. То есть вы можете работать с PostgreSQL в своей компании так, как это удобно в вашем случае.
Если с программным обеспечением Open Source возникают проблемы, пользователь может или исправить ошибки сам (поскольку у него есть исходные тексты), или же передать код кому-то другому для исправления. Сейчас многие коммерческие компании предлагают поддержку продуктов Open Source, поэтому, приобретая такой продукт, не стоит чувствовать себя «забытым».
Существует несколько разновидностей лицензий Open Source, некоторые из них имеют большее число ограничений на распространение, другие меньшее. Тем не менее все они придерживаются принципа доступности исходных кодов программ и разрешают дальнейшее их распространение.
Наиболее либеральной является лицензия Berkeley Software Distribution (BSD), разрешающая делать с программным обеспечением все что угодно, не предоставляя при этом никаких гарантий. Лицензия на использование PostgreSQL по сути своей аналогична лицензии BSD, она представляет собой заявление об авторских правах, в котором говорится: «Настоящим предоставляется право на использование, копирование, модификацию и распространение данного программного продукта и относящейся к нему документации в любых целях, без оплаты и без подписания соответствующих соглашений при условии, что во всех копиях будет присутствовать уведомление об авторских правах, указанное выше, данный абзац и два последующих». Два следующих абзаца посвящены отказу от каких бы то ни было обязательств и гарантий.
Ресурсы по обучению PostgreSQL
- Информация о базах данных в целом и о PostgreSQL в частности может быть получена из множества источников, как печатных, так и доступных через Интернет.
- Подробно о теоретических основах баз данных рассказано в разделе Tech Talk на сайте Дэвида Фрика (David Frick) http://www.fnck- cpa.com.
- Официальным сайтом PostgreSQL является http://www.postgresql.org, там можно ознакомиться с историей СУБД, скачать копию Post- greSQL, просмотреть официальную документацию, а также сделать много других вещей, например научиться правильно произносить название «PostgreSQL».
- Коммерческая поддержка PostgreSQL предоставляется Great Bridge на сайте http://www.greatbridge.com. Great Bridge также поддерживает сайт Open Source проекта http://www.greatbridge.org, где можно ознакомиться с последними новинками, относящимися к PostgreSQL, такими как инструменты для администрирования, графические интерфейсы пользователя и т. д.
- Red Hat Database также поддерживает проект PostgreSQL. Материалы о Red Hat Database можно найти по адресу: http://www.redhat.com/pro- ducts/software/database /.
- Некоторые полезные вещи для PostgreSQL можно найти на сайте PostgreSQL Inc. http://www.pgsql.com.
- Тем, кого интересует тема свободного распространения и открытости исходных кодов в отношении программного обеспечения (Open Source продукты), советуем посетить два следующих сайта:
