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第1章 初识PostgreSQL. 1
1.1 数据库基础... 1
1.1.1 什么是数据库... 1
1.1.2 表... 2
1.1.3 数据类型... 2
1.1.4 主键... 2
1.1.5 什么是开源... 3
1.2 数据库技术构成... 3
1.2.1 数据库系统... 3
1.2.2 SQL语言... 3
1.2.3 数据库访问技术... 5
1.3 什么是PostgreSQL.. 6
1.3.1 客户机-服务器软件... 6
1.3.2 PostgreSQL发展历程... 6
1.3.3 PostgreSQL的优势... 7
1.4 如何学习PostgreSQL.. 7
第2章 PostgreSQL 11的安装与配置... 9
2.1 安装与启动PostgreSQL 11.2. 9
2.1.1 下载PostgreSQL 11.2安装包... 9
2.1.2 安装PostgreSQL 11.2. 11
2.1.3 启动PostgreSQL服务器... 16
2.2 pgAdmin 4的基本操作... 18
2.2.1 pgAdmin 4的启动与连接... 18
2.2.2 pgAdmin 4的界面简介... 19
2.2.3 配置PostgreSQL服务器的属性... 25
2.2.4 执行SQL查询语句... 26
2.3 使用psql工具登录PostgreSQL数据库... 27
2.4 Linux系统下安装PostgreSQL 11. 28
2.5 常见问题及解答... 29
疑问1：连接pgAdmin时提示“服务器未监听”的错误怎么办？... 29
疑问2：如何修改服务器登录密码？... 29
2.6 本章小结... 30
2.7 经典习题... 30
第3章 数据库的基本操作... 31
3.1 创建数据库... 31
3.1.1 使用对象浏览器创建数据库... 31
3.1.2 使用SQL创建数据库... 34
3.2 修改数据库的属性... 35
3.2.1 使用对象浏览器修改数据库的属性... 35
3.2.2 使用SQL语句修改数据库属性... 36
3.3 删除数据库... 37
3.3.1 使用对象浏览器删除数据库... 37
3.3.2 使用SQL语句删除数据库... 38
3.4 综合案例——数据库的创建和删除... 39
3.5 常见问题及解答... 40
疑问1：如何使用SQL语句创建具有一定条件的数据库？... 40
疑问2：使用DROP语句要注意什么问题？... 40
3.6 经典习题... 41
第4章 数据表的基本操作... 42
4.1 创建数据表... 42
4.1.1 创建数据表... 42
4.1.2 使用主键约束... 47
4.1.3 使用外键约束... 48
4.1.4 使用非空约束... 51
4.1.5 使用性约束... 51
4.1.6 使用默认约束... 53
4.2 修改数据表... 53
4.2.1 修改表名... 53
4.2.2 修改字段的数据类型... 54
4.2.3 修改字段名... 55
4.2.4 添加字段... 56
4.2.5 删除字段... 58
4.2.6 删除表的外键约束... 58
4.3 删除数据表... 60
4.3.1 删除没有被关联的表... 60
4.3.2 删除被其他表关联的主表... 61
4.4 PostgreSQL 11的新特性——新增带默认值的字段不再重写数据表... 63
4.5 综合案例——数据表的基本操作... 64
4.6 常见问题及解答... 71
疑问1：表删除和修改操作时需注意什么问题？... 71
疑问2：每一个表中都要有一个主键吗？... 71
4.7 经典习题... 71
第5章 数据类型和运算符... 73
5.1 PostgreSQL数据类型介绍... 73
5.1.1 整数类型... 73
5.1.2 浮点数类型... 74
5.1.3 任意精度类型... 75
5.1.4 日期与时间类型... 75
5.1.5 字符串类型... 82
5.1.6 二进制类型... 84
5.1.7 布尔类型... 85
5.1.8 数组类型... 85
5.2 如何选择数据类型... 86
5.3 常见运算符介绍... 87
5.3.1 运算符概述... 87
5.3.2 算术运算符... 88
5.3.3 比较运算符... 90
5.3.4 逻辑运算符... 97
5.3.5 运算符的优先级... 99
5.4 综合案例——运算符的使用... 100
5.5 常见问题及解答... 102
疑问1：PostgreSQL中可以存储文件吗？... 102
疑问2：二进制和普通字符串的区别是什么？... 102
5.6 经典习题... 102
第6章 PostgreSQL函数... 103
6.1 PostgreSQL函数简介... 103
6.2 数学函数... 103
6.2.1 值函数ABS(x)和返回圆周率的函数PI() 104
6.2.2 平方根函数SQRT(x)和求余函数MOD(x,y) 104
6.2.3 获取整数的函数CEIL(x)、CEILING(x)和FLOOR(x) 105
6.2.4 四舍五入函数ROUND(x)和ROUND(x,y) 106
6.2.5 符号函数SIGN(x) 107
6.2.6 幂运算函数POW(x,y)、POWER(x,y)和EXP(x) 108
6.2.7 对数运算函数LOG(x) 109
6.2.8 角度与弧度相互转换的函数RADIANS(x)和DEGREES(x) 109
6.2.9 正弦函数SIN(x)和反正弦函数ASIN(x) 110
6.2.10 余弦函数COS(x)和反余弦函数ACOS(x) 111
6.2.11 正切函数、反正切函数和余切函数... 112
6.3 字符串函数... 113
6.3.1 计算字符串字符数的函数和字符串长度的函数... 113
6.3.2 合并字符串函数CONCAT(s1,s2,…)、CONCAT_WS(x,s1,s2,…) 114
6.3.3 获取指定长度的字符串的函数LEFT(s,n)和RIGHT(s,n) 115
6.3.4 填充字符串的函数LPAD(s1,len,s2)和RPAD(s1,len,s2) 116
6.3.5 删除空格的函数LTRIM(s)、RTRIM(s)和TRIM(s) 117
6.3.6 删除指定字符串的函数TRIM(s1 FROM s) 119
6.3.7 重复生成字符串的函数REPEAT(s,n) 119
6.3.8 替换函数REPLACE(s,s1,s2) 120
6.3.9 获取子串的函数SUBSTRING(s,n,len) 120
6.3.10 匹配子串开始位置的函数POSITION(str1 IN str) 121
6.3.11 字符串逆序的函数REVERSE(s) 121
6.4 日期和时间函数... 122
6.4.1 获取当前日期的函数和获取当前时间的函数... 122
6.4.2 获取当前日期和时间的函数... 123
6.4.3 获取日期的指定值的函数EXTRACT(type FROM d) 124
6.4.4 日期和时间的运算操作... 126
6.5 条件判断函数... 129
6.6 系统信息函数... 130
6.6.1 获取PostgreSQL版本号... 130
6.6.2 获取用户名的函数... 131
6.7 加密函数... 131
6.7.1 加密函数MD5(str) 131
6.7.2 加密函数ENCODE(str,pswd_str) 132
6.7.3 解密函数DECODE(crypt_str,pswd_str) 132
6.8 改变数据类型的函数... 133
6.9 综合案例——PostgreSQL函数的使用... 133
6.10 常见问题及解答... 137
疑问1：如何从日期时间值中获取年、月、日等部分日期或时间值？... 137
疑问2：如何计算年龄？... 137
6.11 经典习题... 137
第7章 插入、更新与删除数据... 139
7.1 插入数据... 139
7.1.1 为表的所有字段插入数据... 139
7.1.2 为表的指定字段插入数据... 142
7.1.3 同时插入多条记录... 143
7.1.4 将查询结果插入到表中... 145
7.2 更新数据... 147
7.3 删除数据... 149
7.4 综合案例——记录的插入、更新和删除... 152
7.5 常见问题及解答... 158
疑问1：插入记录时可以不指定字段名称吗？... 158
疑问2：更新或者删除表时必须指定WHERE子句吗？... 158
7.6 经典习题... 158
第8章 查询数据... 160
8.1 基本查询语句... 160
8.2 单表查询... 162
8.2.1 查询所有字段... 163
8.2.2 查询指定字段... 164
8.2.3 查询指定记录... 166
8.2.4 带IN关键字的查询... 168
8.2.5 带BETWEEN AND的范围查询... 170
8.2.6 带LIKE的字符匹配查询... 171
8.2.7 查询空值... 172
8.2.8 带AND的多条件查询... 174
8.2.9 带OR的多条件查询... 175
8.2.10 查询结果不重复... 176
8.2.11 对查询结果排序... 177
8.2.12 分组查询... 180
8.2.13 用LIMIT限制查询结果的数量... 182
8.3 使用集合函数查询... 184
8.3.1 COUNT()函数... 184
8.3.2 SUM()函数... 186
8.3.3 AVG()函数... 187
8.3.4 MAX()函数... 188
8.3.5 MIN()函数... 190
8.4 连接查询... 191
8.4.1 内连接查询... 191
8.4.2 外连接查询... 194
8.4.3 复合条件连接查询... 196
8.5 子查询... 198
8.5.1 带ANY、SOME关键字的子查询... 198
8.5.2 带ALL关键字的子查询... 199
8.5.3 带EXISTS关键字的子查询... 199
8.5.4 带IN关键字的子查询... 201
8.5.5 带比较运算符的子查询... 203
8.6 合并查询结果... 205
8.7 为表和字段取别名... 208
8.7.1 为表取别名... 208
8.7.2 为字段取别名... 210
8.8 使用正则表达式查询... 212
8.8.1 查询以特定字符或字符串开头的记录... 213
8.8.2 查询以特定字符或字符串结尾的记录... 213
8.8.3 用符号"."来替代字符串中的任意一个字符... 214
8.8.4 使用"*"和" "来匹配多个字符... 215
8.8.5 匹配指定字符串... 216
8.8.6 匹配指定字符中的任意一个... 217
8.8.7 匹配指定字符以外的字符... 218
8.8.8 使用{M}或者{M,N}来指定字符串连续出现的次数... 219
8.9 PostgreSQL 11新特性——psql新增gdesc选项... 220
8.10 综合案例——数据表查询操作... 220
8.11 常见问题及解答... 228
疑问1：DISTINCT可以应用于所有的列吗？... 228
疑问2：ORDER BY可以和LIMIT混合使用吗？... 229
疑问3：什么时候使用单引号？... 229
疑问4：在WHERE子句中必须使用圆括号吗？... 229
疑问5：为什么使用通配符格式正确，却没有查找出符合条件的记录？... 229
8.12 经典习题... 229
第9章 索引... 230
9.1 索引简介... 230
9.1.1 索引的含义和特点... 230
9.1.2 索引的分类... 231
9.1.3 索引的设计原则... 232
9.2 创建索引... 232
9.2.1 使用pgAdmin创建索引... 232
9.2.2 使用SQL语句创建索引... 233
9.3 重命名索引... 236
9.4 删除索引... 237
9.5 PostgreSQL 11的新特性1 ——创建索引时支持INCLUDE方式... 238
9.6 PostgreSQL 11的新特性2——执行并行创建索引... 239
9.7 综合案例——创建索引... 240
9.8 常见问题及解答... 242
疑问1：索引对数据库性能如此重要，应该如何使用它？... 242
疑问2：为什么尽量使用短索引？... 242
9.9 经典习题... 242
第10章 视图... 244
10.1 视图概述... 244
10.1.1 视图的含义... 244
10.1.2 视图的作用... 245
10.2 创建视图... 246
10.2.1 创建视图的语法形式... 246
10.2.2 在单表上创建视图... 246
10.2.3 在多表上创建视图... 248
10.3 查看视图... 248
10.3.1 使用pgAdmin图形化工具查看视图... 248
10.3.2 在views表中查看视图详细信息... 249
10.4 删除视图... 250
10.4.1 使用pgAdmin图形化工具删除视图... 250
10.4.2 使用SQL语句删除视图... 251
10.5 综合案例——视图应用... 252
10.6 常见问题及解答... 257
疑问1：在PostgreSQL中，视图和表的区别以及联系是什么？... 257
疑问2：如何修改视图的属性？... 257
10.7 经典习题... 257
第11章 触发器... 258
11.1 什么是触发器和触发器函数... 258
11.2 创建触发器... 259
11.3 查看和修改触发器... 260
11.4 触发器的使用... 261
11.5 删除触发器... 262
11.6 综合案例——触发器使用... 263
11.7 常见问题及解答... 266
疑问1：使用触发器时应注意什么问题？... 266
疑问2：为什么要及时删除不再需要的触发器... 267
11.8 经典习题... 267
第12章 事务处理与并发控制... 268
12.1 事务管理简介... 268
12.1.1 事务的含义... 268
12.1.2 事务的属性... 269
12.1.3 事务块管理的常用语句... 269
12.1.4 事务的应用案例... 270
12.2 PostgreSQL的并发控制... 271
12.3 锁机制... 273
12.3.1 锁的类型... 273
12.3.2 死锁... 274
12.4 锁的应用案例... 275
12.5 PostgreSQL 11的新特性——支持存储过程... 276
12.6 常见问题及解答... 279
疑问1：事务和锁在应用上的区别是什么？... 279
疑问2：事务和锁有什么关系？... 279
12.7 经典习题... 279
第13章 PostgreSQL用户管理... 280
13.1 组角色管理... 280
13.1.1 创建组角色... 280
13.1.2 查看和修改组角色... 282
13.1.3 删除组角色... 284
13.2 角色的各种权限... 286
13.3 账户管理... 287
13.3.1 创建用户... 287
13.3.2 删除用户... 290
13.3.3 修改用户密码... 291
13.4 组角色和用户权限管理... 292
13.4.1 对组角色授权... 292
13.4.2 对用户授权... 293
13.4.3 收回组角色权限... 294
13.4.4 收回用户权限... 294
13.5 数据库权限管理... 295
13.5.1 修改数据库的拥有者... 295
13.5.2 增加用户的数据表权限... 297
13.6 PostgreSQL 11的新特性1——新增3个默认角色... 298
13.7 PostgreSQL 11的新特性2——下放4个系统函数... 299
13.8 综合案例——综合管理用户权限... 300
13.9 常见问题及解答... 302
疑问1：如何撤销用户对数据表的操作权限？... 302
疑问2：组角色和登录角色之间的区别是什么？... 302
疑问3：为什么要谨慎使用超级用户权限？... 302
13.10 经典习题... 302
第14章 数据备份与还原... 304
14.1 数据备份... 304
14.1.1 使用pgAdmin 4备份数据库... 304
14.1.2 使用pg_dump工具备份数据库... 306
14.1.3 使用pg_dumpall工具备份整个服务器的数据库... 309
14.2 数据还原... 310
14.2.1 使用pgAdmin 4还原数据库... 310
14.2.2 使用psql还原数据库... 311
14.2.3 使用pg_restore快速还原数据库... 313
14.3 数据库迁移... 314
14.3.1 相同版本的PostgreSQL数据库之间的迁移... 314
14.3.2 不同版本的PostgreSQL数据库之间的迁移... 314
14.3.3 不同数据库之间迁移... 314
14.4 综合案例——数据的备份与恢复... 315
14.5 常见问题及解答... 315
疑问1：pgdump备份的文件只能在PostgreSQL中使用吗？... 315
疑问2：使用pgAdmin恢复数据库时需要注意什么问题？... 316
14.6 经典习题... 316
第15章 性能优化... 317
15.1 优化简介... 317
15.2 优化查询... 317
15.2.1 分析查询语句EXPLAIN.. 318
15.2.2 索引对查询速度的影响... 318
15.2.3 优化子查询... 319
15.3 优化数据库结构... 320
15.3.1 将字段很多的表分解成多个表... 320
15.3.2 增加中间表... 321
15.3.3 增加冗余字段... 322
15.3.4 优化插入记录的速度... 323
15.3.5 分析表的统计信息... 323
15.4 优化PostgreSQL服务器... 324
15.4.1 优化服务器硬件... 324
15.4.2 优化PostgreSQL的参数... 325
15.5 PostgreSQL 11的新特性1——新增5个记录错误的变量... 325
15.6 PostgreSQL 11的新特性2——增加对JIT编译的支持... 326
15.7 PostgreSQL 11的新特性3——支持并行哈希连接... 328
15.8 综合案例——优化PostgreSQL服务器... 331
15.9 常见问题及解答... 332
疑问1：是不是索引建立的越多越好？... 332
疑问2：如何更新缓冲区的缓冲？... 332
15.10 经典习题... 332
第16章 高可用、负载均衡和数据复制... 333
16.1 常见的数据同步解决方案... 333
16.2 日志传送备用服务器... 334
16.2.1 日志传送概述... 334
16.2.2 设置备用服务器... 335
16.3 数据的流复制... 336
16.3.1 流复制概述... 336
16.3.2 身份验证... 337
16.4 数据的同步复制... 337
16.4.1 同步复制概述... 338
16.4.2 同步复制的应用案例... 338
16.5 PostgreSQL 11的新特性1——分区表增加哈希分区... 342
16.6 PostgreSQL 11的新特性2——分区表支持创建主键和索引... 344
16.7 PostgreSQL 11的新特性3——分区表支持UPDATE分区键... 346
16.8 常见问题及解答... 347
疑问1：如何监控系统中锁的情况？... 347
疑问2：什么是数据分区？... 348
第17章 服务器配置与数据库监控... 349
17.1 服务器配置... 349
17.1.1 服务器配置的文件... 349
17.1.2 连接与认证... 351
17.1.3 资源消耗... 353
17.1.4 预写式日志... 355
17.1.5 查询规划... 355
17.1.6 错误报告和日志... 356
17.1.7 运行时统计... 358
17.1.8 自动清理... 358
17.1.9 客户端连接默认... 359
17.1.10 锁管理... 360
17.1.11 版本和平台兼容性... 360
17.2 监控数据库的活动... 360
17.2.1 配置统计收集器... 361
17.2.2 查看收集到的统计信息... 361
17.3 监控磁盘的使用... 364
17.3.1 监控磁盘的使用量... 364
17.3.2 磁盘满导致的失效... 366
17.4 综合实战——查看监控磁盘的使用情况... 367
17.5 常见问题及解答... 368
疑问1：当服务器配置出现冲突时，采用什么方式的优先级？... 368
疑问2：为什么有时候磁盘没有写满性能仍然很低？... 369
第18章 内部结构... 370
18.1 PostgreSQL的内部概述... 370
18.1.1 查询经过的路径... 370
18.1.2 如何建立连接... 371
18.1.3 分析器阶段... 372
18.1.4 PostgreSQL规则系统... 372
18.1.5 规划器/优化器... 373
18.1.6 执行器... 374
18.2 PostgreSQL的内部系统表... 375
18.2.1 数据表... 375
18.2.2 系统视图... 380
18.3 PostgreSQL的内部前端/后端协议... 385
18.3.1 概述... 385
18.3.2 消息流... 385
18.3.3 消息数据类型... 390
18.3.4 消息格式... 390
18.3.5 错误和通知消息字段... 398
18.4 PostgreSQL的编码约定... 399
18.4.1 格式... 399
18.4.2 报告服务器里的错误... 399
18.4.3 错误消息风格指南... 401
18.5 基因查询优化器... 404
18.5.1 作为复杂优化问题的查询处理... 404
18.5.2 基因算法... 404
18.5.3 PostgreSQL里的基因查询优化（GEQO）... 405
18.6 索引访问方法接口定义... 406
18.6.1 索引的系统表记录... 406
18.6.2 索引访问方法函数... 407
18.6.3 索引扫描... 410
18.6.4 索引性检查... 411
18.6.5 索引开销估计函数... 412
18.7 GiST索引... 413
18.7.1 GiST简介... 413
18.7.2 GiST的可扩展性... 414
18.7.3 实现方法... 414
18.8 数据库物理存储... 415
18.8.1 数据库文件布局... 415
18.8.2 TOAST. 416
18.8.3 数据库分页文件... 417
18.9 BKI后端接口... 420
18.9.1 BKI文件格式... 420
18.9.2 BKI命令... 420
18.9.3 系统初始化的BKI文件结构... 421
18.9.4 例子... 422
18.10 常见问题及解答... 422
疑问1：什么是GIN索引？... 422
疑问2：使用索引锁需要注意什么？... 422
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