PostgresSQL数据库安装及操作

PostgreSQL介绍

PostgreSQL是一个功能强大的开源对象关系数据库管理系统(ORDBMS)。 用于安全地存储数据; 支持最佳做法，并允许在处理请求时检索它们。

PostgreSQL(也称为Post-gress-Q-L)由PostgreSQL全球开发集团(全球志愿者团队)开发。 它不受任何公司或其他私人实体控制。 它是开源的，其源代码是免费提供的。

PostgreSQL是跨平台的，可以在许多操作系统上运行，如Linux，FreeBSD，OS X，Solaris和Microsoft Windows等。

PostgreSQL的官方网站是：https://www.postgresql.org/

PostgreSQL的特点

PostgreSQL的特点如下 -

• PostgreSQL可在所有主要操作系统(即Linux，UNIX(AIX，BSD，HP-UX，SGI IRIX，Mac OS X，Solaris，Tru64)和Windows等)上运行。
• PostgreSQL支持文本，图像，声音和视频，并包括用于C/C++，Java，Perl，Python，Ruby，Tcl和开放数据库连接(ODBC)的编程接口。
• PostgreSQL支持SQL的许多功能，例如复杂SQL查询，SQL子选择，外键，触发器，视图，事务，多进程并发控制(MVCC)，流式复制(9.0)，热备(9.0))。
• 在PostgreSQL中，表可以设置为从“父”表继承其特征。
• 可以安装多个扩展以向PostgreSQL添加附加功能。

PostgreSQL工具

有一些开放源码以及付费工具可用作PostgreSQL的前端工具。 这里列出几个被广泛使用的工具：

1. psql：

它是一个命令行工具，也是管理PostgreSQL的主要工具。 pgAdmin是PostgreSQL的免费开源图形用户界面管理工具。

2. phpPgAdmin:

它是用PHP编写的PostgreSQL的基于Web的管理工具。 它基于phpMyAdmin工具管理MySQL功能来开发。它可以用作PostgreSQL的前端工具。

3. pgFouine：

它是一个日志分析器，可以从PostgreSQL日志文件创建报告。 专有工具有 -
Lightning Admin for PostgreSQL, Borland Kylix, DBOne, DBTools Manager PgManager, Rekall, Data Architect, SyBase Power Designer, Microsoft Access, eRWin, DeZign for Databases, PGExplorer, Case Studio 2, pgEdit, RazorSQL, MicroOLAP Database Designer, Aqua Data Studio, Tuples, EMS Database Management Tools for PostgreSQL, Navicat, SQL Maestro Group products for PostgreSQL, Datanamic DataDiff for PostgreSQL, Datanamic SchemaDiff for PostgreSQL, DB MultiRun PostgreSQL Edition, SQLPro, SQL Image Viewer, SQL Data Sets 等等。

PostgreSQL安装（Linux）

首先，安装PostgreSQL客户端。

sudo apt-get install postgresql-client

然后，安装PostgreSQL服务器。

sudo apt-get install postgresql

正常情况下，安装完成后，PostgreSQL服务器会自动在本机的5432端口开启。

如果还想安装图形管理界面，可以运行下面命令，但是本文不涉及这方面内容。

sudo apt-get install pgadmin3

添加新用户和新数据库

初次安装后，默认生成一个名为postgres的数据库和一个名为postgres的数据库用户。这里需要注意的是，同时还生成了一个名为postgres的Linux系统用户。

下面，我们使用postgres用户，来生成其他用户和新数据库。好几种方法可以达到这个目的，这里介绍两种。

第一种方法，使用PostgreSQL控制台。

首先，新建一个Linux新用户，可以取你想要的名字，这里为dbuser。

sudo adduser dbuser
然后，切换到postgres用户。

sudo su - postgres
下一步，使用psql命令登录PostgreSQL控制台。

psql
这时相当于系统用户postgres以同名数据库用户的身份，登录数据库，这是不用输入密码的。如果一切正常，系统提示符会变为"postgres=#"，表示这时已经进入了数据库控制台。以下的命令都在控制台内完成。

第一件事是使用password命令，为postgres用户设置一个密码。

password postgres
第二件事是创建数据库用户dbuser（刚才创建的是Linux系统用户），并设置密码。

CREATE USER dbuser WITH PASSWORD ';password';;
第三件事是创建用户数据库，这里为exampledb，并指定所有者为dbuser。

CREATE DATABASE exampledb OWNER dbuser;
第四件事是将exampledb数据库的所有权限都赋予dbuser，否则dbuser只能登录控制台，没有任何数据库操作权限。

GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE exampledb to dbuser;
最后，使用q命令退出控制台（也可以直接按ctrl+D）。

q
第二种方法，使用shell命令行。

添加新用户和新数据库，除了在PostgreSQL控制台内，还可以在shell命令行下完成。这是因为PostgreSQL提供了命令行程序createuser和createdb。还是以新建用户dbuser和数据库exampledb为例。

首先，创建数据库用户dbuser，并指定其为超级用户。

sudo -u postgres createuser --superuser dbuser
然后，登录数据库控制台，设置dbuser用户的密码，完成后退出控制台。

sudo -u postgres psql

password dbuser

q
接着，在shell命令行下，创建数据库exampledb，并指定所有者为dbuser。

sudo -u postgres createdb -O dbuser exampledb

登录数据库

添加新用户和新数据库以后，就要以新用户的名义登录数据库，这时使用的是psql命令。

psql -U dbuser -d exampledb -h 127.0.0.1 -p 5432
上面命令的参数含义如下：-U指定用户，-d指定数据库，-h指定服务器，-p指定端口。

输入上面命令以后，系统会提示输入dbuser用户的密码。输入正确，就可以登录控制台了。

psql命令存在简写形式。如果当前Linux系统用户，同时也是PostgreSQL用户，则可以省略用户名（-U参数的部分）。举例来说，我的Linux系统用户名为ruanyf，且PostgreSQL数据库存在同名用户，则我以ruanyf身份登录Linux系统后，可以直接使用下面的命令登录数据库，且不需要密码。

psql exampledb
此时，如果PostgreSQL内部还存在与当前系统用户同名的数据库，则连数据库名都可以省略。比如，假定存在一个叫做ruanyf的数据库，则直接键入psql就可以登录该数据库。

psql
另外，如果要恢复外部数据，可以使用下面的命令。

psql exampledb < exampledb.sql

控制台命令

除了前面已经用到的password命令（设置密码）和q命令（退出）以外，控制台还提供一系列其他命令。

h：查看SQL命令的解释，比如h select。
?：查看psql命令列表。
l：列出所有数据库。
c [database_name]：连接其他数据库。
d：列出当前数据库的所有表格。
d [table_name]：列出某一张表格的结构。
du：列出所有用户。
e：打开文本编辑器。
conninfo：列出当前数据库和连接的信息。

PostgreSQL安装（Windows）

按照以下步骤在您的Windows系统上安装PostgreSQL。在安装时关闭第三方防毒软件。
选择您想要的PostgreSQL的版本号以及对应系统，并从这里下载并下载：http://www.enterprisedb.com/products-services-training/pgdownload#windows

由于我的系统是 Windows 10 64位，所以选择以下对应的版本 -

• PostgreSQL9.6.2
• Windows x86-64

以管理员身份运行下载的Postgresql-9.6.2-windows.exe来安装PostgreSQL。与安装其它软件一样，没有什么特别之处，选择安装目录等下一步就好。

选择要安装的位置。 默认情况下，它安装在程序文件夹(C:\Program File)中。

选择一个目录来存储数据。 默认情况下，它存储在PostgreSQL安装目录的data目录下，这里使用默认的就行 -

设置将要求您输入密码，因此请您输入密码，这里我输入的密码是：123456。

设置PostgreSQL服务器的端口，保持默认，点击下一步 -

这一步将要求选择“locale”，这里保持默认。然后开始安装 -

安装过程就绪。完成安装过程需要一些时间。 完成安装过程后，您将看到以下屏幕 -

取消选中复选框按钮，然后单击完成按钮完成安装。

创建数据库

在PostgreSQL中，可以使用CREATE DATABASE命令创建数据库。

语法：

CREATE DATABASE database_name;

这里，database_name是指定要创建的数据库的名称。

PostgreSQL使用UI创建数据库

在您的系统中安装PostgreSQL后，打开开始菜单，然后单击pgAdmin。会得到一个这样的页面：

打开pgAdmin，第一次打开可能需要你输入密码，结果如下 -

右键单击PostgreSQL 9.6并将PostgreSQL连接到本地主机服务器。

右键单击数据库(Databases)，转到新数据库，将出现一个弹出框，如下图所示 -

然后键入您要的数据库名称，这里创建的数据库名称是：yiibai_db，如下图所示 -

点击保存(Save)就可以了。
创建新的数据库(yiibai_db)如下图所示 -

PostgreSQL使用查询工具创建数据库

打开SQL Shell(psql)，执行以下创建语句 -

create database testdb;

执行结果如下 -

查看数据库 -

postgres=# \l
                                                        数据库列表
   名称    |  拥有者  | 字元编码 |            校对规则            |             Ctype              |       存取权限
-----------+----------+----------+--------------------------------+--------------------------------+-----------------------
 postgres  | postgres | UTF8     | Chinese (Simplified)_China.936 | Chinese (Simplified)_China.936 |
 template0 | postgres | UTF8     | Chinese (Simplified)_China.936 | Chinese (Simplified)_China.936 | =c/postgres          +
           |          |          |                                |                                | postgres=CTc/postgres
 template1 | postgres | UTF8     | Chinese (Simplified)_China.936 | Chinese (Simplified)_China.936 | =c/postgres          +
           |          |          |                                |                                | postgres=CTc/postgres
 testdb    | postgres | UTF8     | Chinese (Simplified)_China.936 | Chinese (Simplified)_China.936 |
 yiibai_db | postgres | UTF8     | Chinese (Simplified)_China.936 | Chinese (Simplified)_China.936 |
(5 行记录)

postgres=#

或者在 pgAdmin 的左侧中查看，结果如下 -

数据类型

数据类型指定要在表字段中存储哪种类型的数据。 在创建表时，对于每列必须使用数据类型。

PotgreSQL中主要有三种类型的数据类型。 此外，用户还可以使用CREATE TYPE SQL命令创建自己的自定义数据类型。

以下是PostgreSQL中主要有三种类型的数据类型：

• 数值数据类型
• 字符串数据类型
• 日期/时间数据类型

数值数据类型

数字数据类型用于指定表中的数字数据。

名称	描述	存储大小	范围
smallint	存储整数，小范围	2字节	-32768 至 +32767
integer	存储整数。使用这个类型可存储典型的整数	4字节	-2147483648 至 +2147483647
bigint	存储整数，大范围。	8字节	-9223372036854775808 至 9223372036854775807
decimal	用户指定的精度，精确	变量	小数点前最多为131072个数字; 小数点后最多为16383个数字。
numeric	用户指定的精度，精确	变量	小数点前最多为131072个数字; 小数点后最多为16383个数字。
real	可变精度，不精确	4字节	6位数字精度
double	可变精度，不精确	8字节	15位数字精度
serial	自动递增整数	4字节	1 至 2147483647
bigserial	大的自动递增整数	8字节	1 至 9223372036854775807

字符串数据类型

String数据类型用于表示字符串类型值。

数据类型	描述
char(size)	这里size是要存储的字符数。固定长度字符串，右边的空格填充到相等大小的字符。
character(size)	这里size是要存储的字符数。 固定长度字符串。 右边的空格填充到相等大小的字符。
varchar(size)	这里size是要存储的字符数。 可变长度字符串。
character varying(size)	这里size是要存储的字符数。 可变长度字符串。
text	可变长度字符串。

日期/时间数据类型

日期/时间数据类型用于表示使用日期和时间值的列。

名称	描述	存储大小	最小值	最大值	解析度
timestamp [ (p) ] [不带时区 ]	日期和时间(无时区)	8字节	4713 bc	294276 ad	1微秒/14位数
timestamp [ (p) ]带时区	包括日期和时间，带时区	8字节	4713 bc	294276 ad
date	日期(没有时间)	4字节	4713 bc	5874897 ad	1微秒/14位数
time [ (p) ] [ 不带时区 ]	时间(无日期)	8字节	00:00:00	24:00:00	1微秒/14位数
time [ (p) ] 带时区	仅限时间，带时区	12字节	00:00:00+1459	24:00:00-1459	1微秒/14位数
interval [ fields ] [ (p) ]	时间间隔	12字节	-178000000年	178000000年	1微秒/14位数

一些其他数据类型

布尔类型：

名称	描述	存储大小
boolean	它指定true或false的状态。	1字节

货币类型：

名称	描述	存储大小	范围
money	货币金额	8字节	-92233720368547758.08 至 +92233720368547758.07

几何类型：

几何数据类型表示二维空间对象。最根本的类型：点 - 形成所有其他类型的基础。

名称	存储大小	表示	描述
point	16字节	在一个平面上的点	(x,y)
line	32字节	无限线(未完全实现)	((x1,y1),(x2,y2))
lseg	32字节	有限线段	((x1,y1),(x2,y2))
box	32字节	矩形框	((x1,y1),(x2,y2))
path	16+16n字节	封闭路径(类似于多边形)	((x1,y1),…)
polygon	40+16n字节	多边形(类似于封闭路径)	((x1,y1),…)
circle	24字节	圆	<(x，y)，r>(中心点和半径)

数据库操作

基本的数据库操作，就是使用一般的SQL语言。

# 创建新表

CREATE TABLE usertbl(name VARCHAR(20), signupdate DATE);
# 插入数据

INSERT INTO usertbl(name, signupdate) VALUES('张三', '2013-12-22');
# 选择记录
SELECT * FROM user_tbl;
# 更新数据
UPDATE user_tbl set name = '李四' WHERE name = '张三';
# 删除记录
DELETE FROM user_tbl WHERE name = '李四' ;
# 添加栏位
ALTER TABLE user_tbl ADD email VARCHAR(40);
# 更新结构
ALTER TABLE usertbl ALTER COLUMN signupdate SET NOT NULL;
# 更名栏位
ALTER TABLE usertbl RENAME COLUMN signupdate TO signup;
# 删除栏位
ALTER TABLE user_tbl DROP COLUMN email;
# 表格更名
ALTER TABLE usertbl RENAME TO backuptbl;
# 删除表格
DROP TABLE IF EXISTS backup_tbl;

Python连接PostgreSQL数据库

PostgreSQL可以使用psycopg2模块与Python集成。sycopg2是用于Python编程语言的PostgreSQL数据库适配器。 psycopg2是非常小，快速，稳定的。

安装psycopg2:

pip install psycopg2

要使用psycopg2模块，必须首先创建一个表示数据库的Connection对象，然后可以选择创建可以帮助您执行所有SQL语句的游标对象。

连接到数据库

以下Python代码显示了如何连接到现有的数据库。 如果数据库不存在，那么它将自动创建，最后将返回一个数据库对象。

#!/usr/bin/python

import psycopg2

conn = psycopg2.connect(database="testdb", user="postgres", password="pass123", host="127.0.0.1", port="")

print "Opened database successfully"

在这里指定使用testdb作为数据库名称，如果数据库已成功打开连接，则会提供以下消息：

Open database successfully

创建表

以下Python程序将用于在先前创建的数据库(testdb)中创建一个表：

#!/usr/bin/python

import psycopg2

conn = psycopg2.connect(database="testdb", user="postgres", password="pass123", host="127.0.0.1", port="")
print "Opened database successfully"

cur = conn.cursor()
cur.execute('''CREATE TABLE COMPANY
       (ID INT PRIMARY KEY     NOT NULL,
       NAME           TEXT    NOT NULL,
       AGE            INT     NOT NULL,
       ADDRESS        CHAR(50),
       SALARY         REAL);''')
print "Table created successfully"

conn.commit()
conn.close()

当执行上述程序时，它将在数据库testdb中创建COMPANY表，并显示以下消息：

Opened database successfully
Table created successfully

插入操作

以下Python程序显示了如何在上述示例中创建的COMPANY表中创建记录：

#!/usr/bin/python

import psycopg2

conn = psycopg2.connect(database="testdb", user="postgres", password="pass123", host="127.0.0.1", port="")
print "Opened database successfully"

cur = conn.cursor()

cur.execute("INSERT INTO COMPANY (ID,NAME,AGE,ADDRESS,SALARY) \
      VALUES (1, 'Paul', 32, 'California', 20000.00 )");

cur.execute("INSERT INTO COMPANY (ID,NAME,AGE,ADDRESS,SALARY) \
      VALUES (2, 'Allen', 25, 'Texas', 15000.00 )");

cur.execute("INSERT INTO COMPANY (ID,NAME,AGE,ADDRESS,SALARY) \
      VALUES (3, 'Teddy', 23, 'Norway', 20000.00 )");

cur.execute("INSERT INTO COMPANY (ID,NAME,AGE,ADDRESS,SALARY) \
      VALUES (4, 'Mark', 25, 'Rich-Mond ', 65000.00 )");

conn.commit()
print "Records created successfully";
conn.close()

当执行上述程序时，它将在COMPANY表中创建/插入给定的记录，并显示以下两行：

Opened database successfully
Records created successfully

SELECT操作

以下Python程序显示了如何从上述示例中创建的COMPANY表中获取和显示记录：

#!/usr/bin/python

import psycopg2

conn = psycopg2.connect(database="testdb", user="postgres", password="pass123", host="127.0.0.1", port="")
print "Opened database successfully"

cur = conn.cursor()

cur.execute("SELECT id, name, address, salary  from COMPANY")
rows = cur.fetchall()
for row in rows:
   print "ID = ", row[0]
   print "NAME = ", row[1]
   print "ADDRESS = ", row[2]
   print "SALARY = ", row[3], "\n"

print "Operation done successfully";
conn.close()

执行上述程序时，会产生以下结果：

Opened database successfully
ID =  1
NAME =  Paul
ADDRESS =  California
SALARY =  20000.0

ID =  2
NAME =  Allen
ADDRESS =  Texas
SALARY =  15000.0

ID =  3
NAME =  Teddy
ADDRESS =  Norway
SALARY =  20000.0

ID =  4
NAME =  Mark
ADDRESS =  Rich-Mond
SALARY =  65000.0

Operation done successfully

更新操作

以下Python代码显示了如何使用UPDATE语句来更新任何记录，然后从COMPANY表中获取并显示更新的记录：

#!/usr/bin/python

import psycopg2

conn = psycopg2.connect(database="testdb", user="postgres", password="pass123", host="127.0.0.1", port="")
print "Opened database successfully"

cur = conn.cursor()

cur.execute("UPDATE COMPANY set SALARY = 25000.00 where ID=1")
conn.commit
print "Total number of rows updated :", cur.rowcount

cur.execute("SELECT id, name, address, salary  from COMPANY")
rows = cur.fetchall()
for row in rows:
   print "ID = ", row[0]
   print "NAME = ", row[1]
   print "ADDRESS = ", row[2]
   print "SALARY = ", row[3], "\n"

print "Operation done successfully";
conn.close()

执行上述程序时，会产生以下结果：

Opened database successfully
Total number of rows updated : 1
ID =  1
NAME =  Paul
ADDRESS =  California
SALARY =  25000.0

ID =  2
NAME =  Allen
ADDRESS =  Texas
SALARY =  15000.0

ID =  3
NAME =  Teddy
ADDRESS =  Norway
SALARY =  20000.0

ID =  4
NAME =  Mark
ADDRESS =  Rich-Mond
SALARY =  65000.0

Operation done successfully

删除操作

以下Python代码显示了如何使用DELETE语句来删除记录，然后从COMPANY表中获取并显示剩余的记录：

#!/usr/bin/python

import psycopg2

conn = psycopg2.connect(database="testdb", user="postgres", password="pass123", host="127.0.0.1", port="")
print "Opened database successfully"

cur = conn.cursor()

cur.execute("DELETE from COMPANY where ID=2;")
conn.commit
print "Total number of rows deleted :", cur.rowcount

cur.execute("SELECT id, name, address, salary  from COMPANY")
rows = cur.fetchall()
for row in rows:
   print "ID = ", row[0]
   print "NAME = ", row[1]
   print "ADDRESS = ", row[2]
   print "SALARY = ", row[3], "\n"

print "Operation done successfully";
conn.close()

执行上述程序时，会产生以下结果：

Opened database successfully
Total number of rows deleted : 1
ID =  1
NAME =  Paul
ADDRESS =  California
SALARY =  20000.0

ID =  3
NAME =  Teddy
ADDRESS =  Norway
SALARY =  20000.0

ID =  4
NAME =  Mark
ADDRESS =  Rich-Mond
SALARY =  65000.0

Operation done successfully

本文参考https://www.yiibai.com/postgresql/