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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 2
1.2 数据库技术构成 3
1.2.1数据库系统 3
1.2.2SQL语言 4
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
1.3.2PostgreSQL发展历程 6
1.3.3PostgreSQL的优势 7
1.4 如何学习PostgreSQL 7
第2章 PostgreSQL 9.6的安装与配置 9
2.1PostgreSQL 9.6的新功能 9
2.2 安装与启动PostgreSQL9.6 10
2.2.1下载PostgreSQL 9.6安装包 10
2.2.2安装PostgreSQL 9.6 13
2.2.3启动PostgreSQL服务器 15
2.3pgAdmin 4的基本操作 17
2.3.1pgAdmin 4的启动与连接 18
2.3.2pgAdmin 4的界面简介 19
2.3.3配置PostgreSQL服务器的属性 24
2.3.4执行SQL查询语句 25
2.4 常见问题及解答 25
疑问1：连接pgAdmin时提示“服务器未监听”的错误怎么办？ 26
疑问2：如何修改服务器登录密码？ 26
2.5 本章小结 26
2.6 经典习题 26
第3章 数据库的基本操作 27
3.1 创建数据库 27
3.1.1使用对象浏览器创建数据库 27
3.1.2使用SQL创建数据库 29
3.2 修改数据库的属性 31
3.2.1使用对象浏览器修改数据库的属性 31
3.2.2使用SQL语句修改数据库的属性 32
3.3 删除数据库 32
3.3.1使用对象浏览器删除数据库 32
3.3.2使用SQL语句删除数据库 33
3.4 综合案例——数据库的创建和删除 33
3.5 常见问题及解答 35
疑问1：如何使用SQL语句创建具有一定条件的数据库？ 35
疑问2：使用DROP语句时需要注意什么问题？ 35
3.6 经典习题 35
第4章 数据表的基本操作 36
4.1 创建数据表 36
4.1.1创建数据表的基本方法 36
4.1.2使用主键约束 41
4.1.3使用外键约束 43
4.1.4使用非空约束 45
4.1.5使用唯一性约束 45
4.1.6使用默认约束 47
4.2 修改数据表 47
4.2.1修改表名 48
4.2.2修改字段的数据类型 48
4.2.3修改字段名 50
4.2.4添加字段 51
4.2.5删除字段 52
4.2.6删除表的外键约束 53
4.3 删除数据表 54
4.3.1删除没有被关联的表 54
4.3.2删除被其他表关联的主表 55
4.4 综合案例——数据表的基本操作 56
4.5 常见问题及解答 62
疑问1：删除和修改表时需注意什么问题？ 62
疑问2：每一个表中都要有一个主键吗？ 62
4.6 经典习题 62
第5章 数据类型和运算符 64
5.1PostgreSQL数据类型介绍 64
5.1.1整数类型 64
5.1.2浮点数类型 65
5.1.3任意精度类型 66
5.1.4日期与时间类型 66
5.1.5字符串类型 71
5.1.6二进制类型 73
5.1.7布尔类型 73
5.1.8数组类型 74
5.2 如何选择数据类型 75
5.3 常见运算符介绍 75
5.3.1运算符概述 75
5.3.2算术运算符 76
5.3.3比较运算符 77
5.3.4逻辑运算符 83
5.3.5运算符的优先级 84
5.4 综合案例——运算符的使用 85
5.5 常见问题及解答 87
疑问1：PostgreSQL中可以存储文件吗？ 87
疑问2：二进制和普通字符串的区别是什么？ 87
5.6 经典习题 87
第6章 PostgreSQL函数 88
6.1PostgreSQL函数简介 88
6.2 数学函数 88
6.2.1绝对值函数ABS(x)和返回圆周率的函数PI() 89
6.2.2平方根函数SQRT(x)和求余函数MOD(x,y) 89
6.2.3获取整数的函数CEIL(x)、CEILING(x)和FLOOR(x) 90
6.2.4四舍五入函数ROUND(x)和ROUND(x,y) 91
6.2.5符号函数SIGN(x) 91
6.2.6幂运算函数POW(x,y)、POWER(x,y)和EXP(x) 92
6.2.7对数运算函数LOG(x) 92
6.2.8角度与弧度相互转换的函数RADIANS(x)和DEGREES(x) 93
6.2.9正弦函数SIN(x)和反正弦函数ASIN(x) 93
6.2.10余弦函数COS(x)和反余弦函数ACOS(x) 94
6.2.11正切函数TAN(x)、反正切函数ATAN(x)和余切函数COT(x) 94
6.3 字符串函数 95
6.3.1计算字符串字符数和字符串长度的函数 95
6.3.2合并字符串函数CONCAT(s1,s2,…)、CONCAT_WS(x,s1,s2,…) 96
6.3.3获取指定长度的字符串的函数LEFT(s,n)和RIGHT(s,n) 97
6.3.4填充字符串的函数LPAD(s1,len,s2)和RPAD(s1,len,s2) 98
6.3.5删除空格的函数LTRIM(s)、RTRIM(s)和TRIM(s) 98
6.3.6删除指定字符串的函数TRIM(s1 FROM s) 99
6.3.7重复生成字符串的函数REPEAT(s,n) 100
6.3.8替换函数REPLACE(s,s1,s2) 100
6.3.9获取子串的函数SUBSTRING(s,n,len) 100
6.3.10匹配子串开始位置的函数POSITION(str1 IN str) 101
6.3.11字符串逆序函数REVERSE(s) 101
6.4 日期和时间函数 101
6.4.1获取当前日期的函数和获取当前时间的函数 101
6.4.2获取当前日期和时间的函数 102
6.4.3获取日期指定值的函数 103
6.4.4日期和时间的运算操作 104
6.5 条件判断函数 106
6.6 系统信息函数 107
6.6.1获取PostgreSQL版本号 107
6.6.2获取用户名的函数 107
6.7 加密和解密函数 108
6.7.1加密函数MD5(str) 108
6.7.2加密函数ENCODE(str,pswd_str) 108
6.7.3解密函数DECODE(crypt_str,pswd_str) 108
6.8 改变数据类型的函数 109
6.9 综合案例——PostgreSQL函数的使用 109
6.10常见问题及解答 112
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？ 112
疑问2：如何计算年龄？ 112
6.11经典习题 113
第7章 插入、更新与删除数据 114
7.1 插入数据 114
7.1.1为表的所有字段插入数据 114
7.1.2为表的指定字段插入数据 116
7.1.3同时插入多条记录 117
7.1.4将查询结果插入表中 118
7.2 更新数据 120
7.3 删除数据 122
7.4 综合案例——记录的插入、更新和删除 124
7.5 常见问题及解答 130
疑问1：插入记录时可以不指定字段名称吗？ 130
疑问2：更新或者删除表时必须指定WHERE子句吗？ 130
7.6 经典习题 130
第8章 查询数据 132
8.1 基本查询语句 132
8.2 单表查询 134
8.2.1查询所有字段 134
8.2.2查询指定字段 135
8.2.3查询指定记录 137
8.2.4带IN关键字的查询 138
8.2.5带BETWEEN AND的范围查询 139
8.2.6带LIKE的字符匹配查询 140
8.2.7空值查询 141
8.2.8带AND的多条件查询 142
8.2.9带OR的多条件查询 143
8.2.10查询结果不重复 144
8.2.11对查询结果排序 145
8.2.12分组查询 147
8.2.13用LIMIT限制查询结果的数量 149
8.3 使用集合函数查询 150
8.3.1COUNT()函数 150
8.3.2SUM()函数 152
8.3.3AVG()函数 153
8.3.4MAX()函数 154
8.3.5MIN()函数 155
8.4 连接查询 156
8.4.1内连接查询 156
8.4.2外连接查询 158
8.4.3复合条件连接查询 160
8.5 子查询 161
8.5.1带ANY、SOME关键字的子查询 161
8.5.2带ALL关键字的子查询 161
8.5.3带EXISTS关键字的子查询 162
8.5.4带IN关键字的子查询 164
8.5.5带比较运算符的子查询 165
8.6 合并查询结果 166
8.7 为表和字段取别名 168
8.7.1为表取别名 168
8.7.2为字段取别名 170
8.8 使用正则表达式查询 171
8.8.1查询以特定字符或字符串开头的记录 172
8.8.2查询以特定字符或字符串结尾的记录 173
8.8.3用“.”符号替代字符串中的任意一个字符 173
8.8.4使用“*”和“ ”匹配多个字符 174
8.8.5匹配指定字符串 174
8.8.6匹配指定字符中的任意一个 175
8.8.7匹配指定字符以外的字符 176
8.8.8使用{M}或者{M,N}指定字符串连续出现的次数 176
8.9 综合案例——数据表查询操作 177
8.10常见问题及解答 183
疑问1：DISTINCT可以应用于所有列吗？ 183
疑问2：ORDER BY可以和LIMIT混合使用吗？ 183
疑问3：什么时候使用单引号？ 183
疑问4：在WHERE子句中必须使用圆括号吗？ 183
疑问5：为什么通配符格式正确却没有查找出符合条件的记录？ 183
8.11经典习题 184
第9章 索引 185
9.1 索引简介 185
9.1.1索引的含义和特点 185
9.1.2索引的分类 186
9.1.3索引的设计原则 187
9.2 创建索引 187
9.2.1使用pgAdmin创建索引 187
9.2.2使用SQL语句创建索引 188
9.3 重命名索引 191
9.4 删除索引 192
9.5 综合案例——创建索引 193
9.6 常见问题及解答 195
疑问1：应该如何正确使用索引？ 195
疑问2：为什么尽量使用短索引？ 195
9.7 经典习题 195
第10章 视图 197
10.1视图概述 197
10.1.1视图的含义 197
10.1.2视图的作用 198
10.2创建视图 198
10.2.1创建视图的语法形式 199
10.2.2在单表上创建视图 199
10.2.3在多表上创建视图 200
10.3查看视图 201
10.3.1使用pgAdmin图形化工具查看视图 201
10.3.2使用SQL语句在views表中查看视图详细信息 202
10.4删除视图 203
10.4.1使用pgAdmin图形化工具删除视图 203
10.4.2使用SQL语句删除视图 203
10.5综合案例——视图应用 204
10.6常见问题及解答 208
疑问1：PostgreSQL中视图和表的区别以及联系是什么？ 208
疑问2：如何修改视图的属性？ 208
10.7经典习题 209
第11章 触发器 210
11.1什么是触发器和触发器函数 210
11.2创建触发器 211
11.3查看和修改触发器 212
11.4使用触发器 213
11.5删除触发器 214
11.6综合案例——触发器的使用 215
11.7常见问题及解答 217
疑问1：使用触发器时应注意什么问题？ 217
疑问2：为什么要及时删除不需要的触发器？ 218
11.8经典习题 218
第12章 事务处理与并发控制 219
12.1事务管理简介 219
12.1.1事务的含义 219
12.1.2事务的属性 220
12.1.3事务块管理的常用语句 220
12.1.4事务的应用案例 221
12.2PostgreSQL的并发控制 222
12.3锁机制 223
12.3.1锁的类型 224
12.3.2死锁 225
12.3.3锁的应用案例 226
12.4常见问题及解答 227
疑问1：事务和锁在应用上的区别是什么？ 227
疑问2：事务和锁有什么关系？ 227
12.5经典习题 227
第13章 PostgreSQL用户管理 228
13.1组角色管理 228
13.1.1创建组角色 228
13.1.2查看和修改组角色 230
13.1.3删除组角色 231
13.2角色的各种权限 232
13.3 账户管理 234
13.3.1创建用户 234
13.3.2删除用户 236
13.3.3修改用户密码 237
13.4组角色和用户权限管理 238
13.4.1对组角色授权 238
13.4.2对用户授权 239
13.4.3收回组角色权限 239
13.4.4收回用户权限 240
13.5数据库权限管理 240
13.5.1修改数据库的拥有者 240
13.5.2增加用户的数据表权限 241
13.6综合案例——综合管理用户权限 243
13.7常见问题及解答 244
疑问1：如何撤销用户对数据表的操作权限？ 244
疑问2：组角色和登录角色之间的区别是什么？ 244
疑问3：如何使用超级用户权限？ 245
13.8经典习题 245
第14章 数据备份与还原 246
14.1数据备份 246
14.1.1使用pgAdmin 4备份数据库 246
14.1.2使用pg_dump工具备份数据库 248
14.1.3使用pg_dumpall工具备份整个服务器的数据库 250
14.2数据还原 251
14.2.1使用pgAdmin 4还原数据库 251
14.2.2使用psql还原数据库 252
14.2.3使用pg_restore快速还原数据库 254
14.3数据库迁移 255
14.3.1相同版本的PostgreSQL数据库之间的迁移 255
14.3.2不同版本的PostgreSQL数据库之间的迁移 255
14.3.3不同类型数据库之间的迁移 255
14.4综合案例——数据的备份与恢复 256
14.5常见问题及解答 256
疑问1：pgdump备份的文件只能在PostgreSQL中使用吗？ 256
疑问2：使用pgAdmin恢复数据库时需要注意什么问题？ 256
14.6经典习题 257
第15章 性能优化 258
15.1优化简介 258
15.2优化查询 258
15.2.1分析查询语句EXPLAIN 258
15.2.2索引对查询速度的影响 259
15.2.3优化子查询 260
15.3优化数据库结构 261
15.3.1将字段很多的表分解成多个表 261
15.3.2增加中间表 262
15.3.3增加冗余字段 263
15.3.4优化插入记录的速度 263
15.3.5分析表的统计信息 264
15.4优化PostgreSQL服务器 265
15.4.1优化服务器硬件 265
15.4.2优化PostgreSQL的参数 265
15.5综合案例——优化PostgreSQL服务器 266
15.6常见问题及解答 267
疑问1：是不是索引建立得越多越好？ 267
疑问2：如何更新缓冲区的缓冲？ 267
15.7经典习题 267
第16章 高可用、负载均衡和数据复制 268
16.1常见的数据同步解决方案 268
16.2日志传送备用服务器 269
16.2.1日志传送概述 269
16.2.2设置备用服务器 270
16.3数据的流复制 271
16.3.1流复制概述 271
16.3.2身份验证 272
16.4数据的同步复制 272
16.4.1同步复制概述 272
16.4.2同步复制的应用案例 273
16.5常见问题及解答 277
疑问1：如何监控系统中锁的情况？ 277
疑问2：什么是数据分区？ 277
第17章 服务器配置与数据库监控 278
17.1服务器配置 278
17.1.1服务器配置的文件 278
17.1.2连接与认证 280
17.1.3资源消耗 281
17.1.4预写式日志 283
17.1.5查询规划 284
17.1.6错误报告和日志 285
17.1.7运行时统计 286
17.1.8自动清理 287
17.1.9客户端连接配置 287
17.1.10锁管理 288
17.1.11版本和平台兼容性 289
17.2监控数据库的活动 289
17.2.1配置统计收集器 289
17.2.2查看收集到的统计信息 290
17.3监控磁盘的使用 293
17.3.1监控磁盘的使用量 293
17.3.2磁盘满导致的失效 295
17.4综合实战——查看监控磁盘的使用情况 295
17.5常见问题及解答 297
疑问1：当服务器配置出现冲突时采用什么优先级？ 297
疑问2：为什么有时磁盘没有写满性能却很差？ 297
第18章 内部结构 298
18.1PostgreSQL的内部概述 298
18.1.1查询经过的路径 298
18.1.2建立连接 299
18.1.3分析器阶段 300
18.1.4PostgreSQL规则系统 300
18.1.5规划器/优化器 301
18.1.6执行器 302
18.2PostgreSQL的内部系统表 303
18.2.1数据表 303
18.2.2系统视图 308
18.3PostgreSQL的内部前端/后端协议 312
18.3.1概述 312
18.3.2消息流 312
18.3.3消息数据类型 317
18.3.4消息格式 317
18.3.5错误和通知消息字段 326
18.4PostgreSQL的编码约定 326
18.4.1格式 326
18.4.2报告服务器里的错误 327
18.4.3错误消息风格指南 328
18.5基因查询优化器 331
18.5.1作为复杂优化问题的查询处理 331
18.5.2基因算法 331
18.5.3PostgreSQL里的基因查询优化 332
18.6索引访问方法接口定义 333
18.6.1索引的系统表记录 333
18.6.2索引访问方法函数 334
18.6.3索引扫描 337
18.6.4索引唯一性检查 338
18.6.5索引开销估计函数 339
18.7GiST索引 340
18.7.1GiST简介 340
18.7.2可扩展性 340
18.7.3实现方法 341
18.8数据库物理存储 341
18.8.1数据库文件布局 341
18.8.2TOAST 342
18.8.3数据库分页文件 344
18.9BKI后端接口 346
18.9.1BKI文件格式 346
18.9.2BKI命令 346
18.9.3系统初始化的BKI文件结构 347
18.9.4例子 348
18.10常见问题及解答 348
疑问1：什么是GIN索引？ 348
疑问2：使用索引锁需要注意什么？ 348
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