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外贸推广网站建设,iis 7.5 网站,做进料加工在哪个网站上做,wordpress任务网站1.1.1 数据库的发展历程 在开始学习PostgreSQL 18之前#xff0c;让我们先了解一下数据库的发展历史#xff0c;这有助于我们理解PostgreSQL在数据库领域的地位和价值。 1.1.1.1 从文件系统到数据库系统 早期的数据存储主要依靠文件系统#xff0c;例如使用Excel、CSV文件等…1.1.1 数据库的发展历程在开始学习PostgreSQL 18之前让我们先了解一下数据库的发展历史这有助于我们理解PostgreSQL在数据库领域的地位和价值。1.1.1.1 从文件系统到数据库系统早期的数据存储主要依靠文件系统例如使用Excel、CSV文件等管理数据。然而随着数据量的增长和业务复杂度的提高文件系统暴露出许多问题数据冗余相同的数据可能被存储在多个文件中数据不一致修改一处数据时其他副本可能忘记更新访问控制困难难以实现精细的权限管理并发访问问题多个用户同时修改数据时容易产生冲突查询效率低下对于复杂查询文件系统处理速度极慢为了解决这些问题数据库管理系统DBMS应运而生。DBMS是一种专门用于管理数据的软件它提供了数据定义、数据操作、数据存储、数据安全等功能。1.1.1.2 关系型数据库的崛起1970年IBM研究员埃德加·科德Edgar F. Codd提出了关系模型理论奠定了关系型数据库的基础。关系模型将数据组织成二维表格形式通过行记录和列字段来表示数据使用SQL结构化查询语言进行操作。关系型数据库具有以下优势数据结构化采用表格形式数据组织清晰ACID特性保证数据的原子性、一致性、隔离性和持久性强大的查询能力支持复杂的SQL查询事务支持确保数据操作的可靠性数据完整性通过约束主键、外键、唯一性等保证数据质量1.1.1.3 PostgreSQL的诞生与发展PostgreSQL的前身是Ingres由加州大学伯克利分校的Michael Stonebraker教授领导开发于20世纪70年代。1986年Stonebraker教授启动了Postgres项目旨在解决Ingres的局限性。1995年Postgres项目加入了SQL支持更名为PostgreSQL。从那时起PostgreSQL进入了快速发展阶段逐渐成为最受欢迎的开源关系型数据库之一。PostgreSQL的发展理念是开源免费基于PostgreSQL许可证允许自由使用、修改和分发功能强大支持丰富的数据类型和高级特性可扩展性强允许用户自定义数据类型、函数和扩展可靠性高以稳定性和数据完整性著称社区驱动由全球开发者社区共同维护和发展1.1.2 PostgreSQL的核心特性PostgreSQL之所以受到广泛欢迎是因为它具备许多强大的特性使其在各种应用场景中都能表现出色。1.1.2.1 数据类型丰富PostgreSQL支持多种数据类型包括基本数据类型整数、浮点数、字符串、布尔值、日期时间等复合数据类型数组、JSON/JSONB、XML、HSTORE键值对空间数据类型支持PostGIS扩展用于地理信息系统GIS自定义数据类型允许用户根据需求创建自己的数据类型1.1.2.2 高级SQL支持PostgreSQL支持SQL:2016标准并提供了许多扩展功能高级查询功能JOIN操作、子查询、聚合函数、窗口函数Common Table Expressions (CTE)使用WITH子句简化复杂查询递归查询支持树形结构数据查询全文搜索内置强大的全文搜索功能1.1.2.3 事务与并发控制PostgreSQL严格遵循ACID特性并实现了多版本并发控制MVCC允许多个事务同时访问数据库而不会互相阻塞提高了系统的并发处理能力。1.1.2.4 可扩展性PostgreSQL的可扩展性体现在多个方面扩展机制支持通过扩展添加新功能如PostGIS、pg_stat_statements等自定义函数允许使用多种语言SQL、PL/pgSQL、Python、C等编写自定义函数分区表支持将大表分割成多个小表提高查询效率并行查询支持查询并行执行加快查询速度1.1.2.5 可靠性与安全性数据完整性支持主键、外键、唯一性约束、检查约束等备份与恢复提供多种备份方式如pg_dump、基础备份等安全认证支持多种认证方式如密码认证、SSL加密、LDAP认证等细粒度权限控制可以精确控制用户对数据库对象的访问权限1.1.3 PostgreSQL 18的新特性PostgreSQL 18是PostgreSQL的最新版本于2025年发布带来了许多令人期待的新特性和改进。1.1.3.1 性能提升并行查询增强进一步优化了并行查询机制提高了多核CPU利用率向量处理加速支持向量数据类型和向量运算为AI应用提供更好的支持查询优化器改进优化了查询计划生成算法提高了复杂查询的执行效率存储引擎优化减少了磁盘I/O开销提高了数据读写性能1.1.3.2 向量数据库功能PostgreSQL 18增强了对向量数据的支持使其成为强大的向量数据库内置向量数据类型支持高效存储和查询向量数据向量索引支持向量相似度查询的索引如IVFFlat、HNSW等向量函数提供丰富的向量运算函数如点积、余弦相似度等与AI框架集成便于与Python的PyTorch、TensorFlow等AI框架集成1.1.3.3 开发者体验改进SQL/JSON路径表达式增强提供更强大的JSON数据查询能力存储过程改进支持更灵活的存储过程编写错误信息优化提供更清晰、更有用的错误信息便于调试开发工具集成与主流IDE和开发工具更好地集成1.1.3.4 管理与监控增强增强的监控指标提供更多系统性能指标便于监控和调优自动统计信息收集改进了统计信息收集机制提高了查询优化器的准确性配置管理简化提供了更简洁的配置选项便于数据库管理日志格式改进日志格式更易读便于分析和监控1.1.3.5 安全性增强更强的加密支持支持更多加密算法和加密选项访问控制改进提供更细粒度的访问控制机制安全审计增强增强了审计日志功能便于追踪和合规1.1.4 PostgreSQL的应用场景PostgreSQL的强大功能使其适用于各种应用场景1.1.4.1 Web应用PostgreSQL是Web应用的理想数据库支持高并发访问提供可靠的数据存储和查询能力。许多知名网站和应用都使用PostgreSQL如Reddit、Discord、Instagram等。1.1.4.2 数据分析与数据仓库PostgreSQL支持复杂查询和聚合操作适合用于数据分析和数据仓库。结合PostgreSQL的分区表、并行查询等特性可以处理大规模数据。1.1.4.3 地理信息系统GIS通过PostGIS扩展PostgreSQL成为强大的GIS数据库支持空间数据存储、查询和分析广泛应用于地图、导航、城市规划等领域。1.1.4.4 物联网IoTPostgreSQL支持高并发写入和复杂查询适合用于物联网数据的存储和分析。结合时序数据库扩展如TimescaleDB可以高效处理物联网设备产生的海量时序数据。1.1.4.5 人工智能与机器学习PostgreSQL 18增强的向量数据库功能使其成为AI和机器学习应用的理想选择可以高效存储和查询模型嵌入向量支持相似度搜索等AI应用场景。1.1.5 为什么选择PostgreSQL在众多数据库中为什么要选择PostgreSQL以下是几个主要原因1.1.5.1 开源免费PostgreSQL是完全开源的基于PostgreSQL许可证允许自由使用、修改和分发无需支付任何许可费用降低了企业的成本。1.1.5.2 功能强大PostgreSQL提供了丰富的功能几乎可以满足所有数据库需求从简单的Web应用到复杂的数据分析和AI应用。1.1.5.3 可靠性高PostgreSQL以稳定性和数据完整性著称经过多年的发展和测试已经在各种生产环境中得到了验证。1.1.5.4 活跃的社区PostgreSQL拥有庞大而活跃的社区全球有数万名开发者参与其开发和维护社区提供了丰富的资源和支持。1.1.5.5 良好的兼容性PostgreSQL支持SQL标准并提供了与其他数据库如Oracle、MySQL的兼容模式便于迁移和集成。1.1.5.6 持续创新PostgreSQL社区持续进行创新不断引入新功能和改进确保PostgreSQL始终处于数据库技术的前沿。1.1.6 主流关系型数据库对比为了帮助大家更好地理解PostgreSQL的优势和适用场景我们将PostgreSQL 18与另外两个主流关系型数据库SQL Server 2019和MySQL 8.0进行对比。1.1.6.1 基本信息对比特性PostgreSQL 18SQL Server 2019MySQL 8.0发布时间2025年2019年最新版本20222018年最新版本8.3许可证开源PostgreSQL许可证商业有免费Express版本开源GPL许可证开发组织PostgreSQL全球开发社区MicrosoftOracle收购自Sun主要语言CCC/C默认端口5432143333061.1.6.2 核心特性对比特性PostgreSQL 18SQL Server 2019MySQL 8.0SQL标准支持SQL:2016高度兼容SQL:2016良好兼容SQL:2011部分兼容ACID支持完全支持完全支持完全支持InnoDB存储引擎并发控制MVCC多版本并发控制MVCC 锁定机制MVCCInnoDB存储引擎存储引擎单一存储引擎可扩展多种存储引擎如In-Memory OLTP、Columnstore多种存储引擎InnoDB、MyISAM等扩展性强大的扩展机制可自定义类型、函数、扩展有限的扩展性主要通过扩展包有限的扩展性插件系统向量数据库支持原生向量数据类型和索引需通过扩展如Azure AI Vector Search需通过插件如pgvector兼容层JSON支持原生JSON/JSONB类型强大的JSON查询功能良好的JSON支持包括JSONB和JSONPath原生JSON支持包括JSONPath查询空间数据支持强大的PostGIS扩展GIS功能全面内置空间数据类型和函数有限的空间数据支持需MySQL Spatial扩展并行查询强大的并行查询支持支持多种操作类型良好的并行查询支持有限的并行查询支持主要在8.0后增强1.1.6.3 架构差异对比架构特性PostgreSQL 18SQL Server 2019MySQL 8.0进程模型多进程架构每个连接对应一个进程单进程多线程架构多线程架构内存管理共享内存 进程私有内存复杂的内存架构缓冲池、计划缓存等缓冲池 线程私有内存存储结构堆表存储可扩展堆表 聚集索引聚集索引InnoDB 二级索引事务日志WALWrite-Ahead Logging事务日志Transaction LogRedo Log Undo LogInnoDB1.1.6.4 生态系统对比生态特性PostgreSQL 18SQL Server 2019MySQL 8.0管理工具pgAdmin、psql、DBeaverSQL Server Management Studio (SSMS)、Azure Data StudioMySQL Workbench、DBeaver第三方集成丰富的第三方工具和框架支持与Microsoft生态深度集成.NET、Azure等广泛的Web应用框架支持PHP、Node.js等云服务支持所有主流云平台支持AWS RDS、Azure Database、Google Cloud SQLAzure SQL Database、AWS RDS、Google Cloud SQL所有主流云平台支持社区活跃度活跃的开源社区全球贡献者众多主要由Microsoft维护社区活跃度一般活跃的开源社区广泛的用户基础1.1.6.5 适用场景对比场景类型PostgreSQL 18SQL Server 2019MySQL 8.0Web应用适合复杂Web应用尤其是需要高级特性的场景适合.NET生态的企业级Web应用适合中小型Web应用尤其是LAMP/MEAN栈数据分析强大的分析能力适合数据仓库和BI场景优秀的数据分析和BI支持尤其是与Microsoft BI工具集成有限的分析能力适合简单的数据分析企业应用适合需要高可靠性和复杂数据模型的企业应用适合大型企业应用尤其是Microsoft技术栈适合中小型企业应用成本敏感场景GIS应用行业领先的GIS支持适合地图、导航等应用良好的GIS支持适合企业级空间应用有限的GIS支持适合简单空间应用AI/ML应用原生向量数据库支持适合AI嵌入向量存储和查询需集成Azure AI服务适合Microsoft生态的AI应用需通过插件扩展适合简单AI应用IoT应用适合需要复杂查询的IoT数据处理适合企业级IoT解决方案与Azure IoT集成适合高并发写入的IoT场景成本敏感1.1.6.6 迁移兼容性迁移方向PostgreSQL 18SQL Server 2019MySQL 8.0从Oracle迁移良好的Oracle兼容模式和迁移工具强大的Oracle迁移工具和兼容层有限的Oracle兼容性迁移复杂从SQL Server迁移良好的SQL Server兼容层和迁移工具-有限的SQL Server兼容性迁移复杂从MySQL迁移强大的MySQL迁移工具和兼容模式良好的MySQL迁移工具-迁移到云平台平滑的云迁移体验支持多种云服务与Azure深度集成迁移到Azure便捷广泛的云服务支持迁移便捷1.1.7 PostgreSQL 18学习资源为了帮助大家更好地学习PostgreSQL 18以下是一些推荐的学习资源1.1.7.1 官方文档PostgreSQL 18官方文档https://www.postgresql.org/docs/18/ - 最权威、最全面的PostgreSQL参考资料1.1.7.2 在线课程PostgreSQL官方培训提供由PostgreSQL专家讲授的培训课程Coursera、Udemy有许多关于PostgreSQL的在线课程适合不同水平的学习者1.1.7.3 书籍《PostgreSQL实战》适合初学者入门《PostgreSQL权威指南》全面介绍PostgreSQL的核心特性《PostgreSQL高性能指南》专注于PostgreSQL性能优化1.1.7.4 社区资源PostgreSQL中文社区https://www.postgresql.org.cn/ - 提供中文学习资源和交流平台PostgreSQL邮件列表可以与全球PostgreSQL开发者交流PostgreSQL会议如PgCon、PGConf等提供学习和 networking 机会1.1.8 最佳实践1.1.8.1 版本选择建议生产环境选择稳定版本建议使用PostgreSQL 18的正式版确保稳定性和安全性测试环境可以使用PostgreSQL 18的最新版本体验新特性升级策略从旧版本升级到PostgreSQL 18时建议先在测试环境验证再进行生产环境升级1.1.8.2 学习资源利用官方文档优先PostgreSQL官方文档是最权威的学习资源建议从官方文档开始学习实践中学习结合实际项目或练习加深对PostgreSQL特性的理解参与社区加入PostgreSQL社区与其他开发者交流学习经验1.1.8.3 技能提升路径基础阶段学习SQL语法、PostgreSQL安装配置、基本数据类型和操作进阶阶段深入学习索引优化、事务处理、备份恢复等高级特性高级阶段研究PostgreSQL源码、性能调优、高可用架构等1.1.9 总结PostgreSQL是一款功能强大、可靠性高、开源免费的关系型数据库在数据库领域具有重要地位。通过与SQL Server 2019和MySQL 8.0的对比我们可以看到PostgreSQL在开源生态、扩展性、GIS支持、向量数据库等方面具有明显优势适合各种复杂应用场景。PostgreSQL 18作为最新版本带来了许多令人期待的新特性特别是在性能提升、向量数据库功能、开发者体验等方面的改进使其在AI时代具有更强的竞争力。选择PostgreSQL作为学习和使用的数据库不仅可以掌握一门强大的数据库技术还可以参与到活跃的开源社区中与全球开发者交流和合作。同时通过与其他主流数据库的对比学习你将建立更全面的数据库知识体系提升在不同数据库间迁移和切换的能力。在接下来的章节中我们将逐步学习PostgreSQL 18的基础知识、安装配置、SQL语法、高级特性等帮助大家从零基础成长为PostgreSQL专家。让我们开始PostgreSQL 18的学习之旅吧1.1.10 思考与练习1.1.10.1 思考问题关系型数据库的核心优势是什么与非关系型数据库相比有哪些不同PostgreSQL 18的哪些新特性最吸引你为什么在选择数据库时你会考虑哪些因素PostgreSQL在这些方面表现如何PostgreSQL 18的向量数据库功能有哪些应用场景与SQL Server 2019和MySQL 8.0相比PostgreSQL的竞争优势是什么1.1.10.2 练习题简述数据库的发展历程从文件系统到关系型数据库再到PostgreSQL的演变过程。列出PostgreSQL的5个核心特性并简要解释每个特性的作用。对比PostgreSQL 18与SQL Server 2019在向量数据库支持方面的差异。分析PostgreSQL在Web应用、数据分析、GIS应用和AI/ML应用中的优势。为什么说PostgreSQL是开源免费的开源许可证对PostgreSQL的发展有什么影响简述PostgreSQL 18在性能提升方面的主要改进。分析PostgreSQL的可扩展性体现在哪些方面。对比PostgreSQL与MySQL在并发控制机制上的差异。简述PostgreSQL的应用场景并举例说明。制定一个学习PostgreSQL 18的计划包括学习内容、学习资源和实践项目。