PostgreSQL

PostgreSQL
開発者PostgreSQLグローバル開発グループ[2]
初回リリース1996年7月8日;
28年前[3] ( 1996-07-08 )
安定版リリース
17.0 [4]  / 2024年9月26日; 22日前 （2024年9月26日）
リポジトリ
  • git.postgresql.org/gitweb/?p=postgresql.git
書かれたC (およびLLVM依存関係の場合はC++ )
タイプRDBMS
ライセンスPostgreSQLライセンス（無料、オープンソース、寛容）[5] [6] [7]
Webサイトこのサイトについて 
PostgreSQL ライセンス[5]
出版社PostgreSQL グローバル開発グループ
カリフォルニア大学理事会
Debian FSG 互換はい[8] [9]
FSF 承認はい[10]
OSI 承認はい[7]
GPL互換はい
コピーレフトいいえ
異なるライセンスのコードからのリンクはい
Webサイトpostgresql.org/about/ライセンス

PostgreSQL（/ ˌ p oʊ s t ɡ r ɛ s k j u ˈ ɛ l / POHST -gres-kew- EL）[11] [12]はPostgresとも呼ばれ、拡張性とSQL準拠を重視した無料のオープンソース リレーショナルデータベース管理システム（RDBMS）です。PostgreSQLは、原子性、一貫性、独立性、永続性（ACID ）プロパティを備えたトランザクション、自動更新可能なビュー、マテリアライズドビュー、トリガー、外部キー、ストアドプロシージャを特徴としています。[13] Windows、Linux、macOS、 FreeBSD、OpenBSDを含む すべての主要なオペレーティングシステムでサポートされており、単一のマシンからデータウェアハウス、データレイク、[14]または多数の同時ユーザーがいるWebサービスまで、さまざまなワークロードを処理します。

PostgreSQL グローバル開発グループは、データベース エンジンと密接に関連するコンポーネントの開発のみに注力しています。このコアは、技術的には PostgreSQL 自体を構成するものですが、従来はプロプライエタリ ソフトウェア ベンダーによって提供されていたその他の重要な機能セットを提供する大規模な開発者コミュニティとエコシステムがあります。これには、地理空間[15]または時間[16]データベースをサポートするために必要な機能や、他のデータベース製品をエミュレートする機能など、特殊な目的のデータベース エンジン機能が含まれます。[17] [18] [19] [20 ] また、サードパーティからは、グラフィカル ユーザー インターフェイス[21] [22] [23]や負荷分散および高可用性ツールセットなど、さまざまなユーザー インターフェイス機能とマシン インターフェイス機能が提供されています。 [24] PostgreSQL 開発グループの一部ではないものの、人、企業、製品、プロジェクトからなる大規模なサードパーティ PostgreSQL サポート ネットワークは、PostgreSQL データベース エンジンの採用と使用に不可欠であり、PostgreSQL エコシステム全体を構成しています。[25]

PostgreSQLはもともと、カリフォルニア大学バークレー校で開発されたIngresデータベースの後継として生まれたことから、POSTGRESと名付けられました。[26] [27] 1996年に、このプロジェクトはSQLをサポートしていることを反映してPostgreSQLに改名されました。2007年のレビューの後、開発チームはPostgreSQLという名前とPostgresという別名を維持することを決定しました。[28]

歴史

PostgreSQLはカリフォルニア大学バークレー校のIngresプロジェクトから発展しました。1982年、IngresチームのリーダーであるMichael Stonebrakerは、Ingresの独自バージョンを作成するためにバークレーを離れました。[26]彼は1985年にバークレーに戻り、1980年代初頭にますます明らかになった現代のデータベースシステムの問題を解決するために、ポストIngresプロジェクトを開始しました。彼はこれらのプロジェクトとその他のプロジェクト、 [29]およびそれらで開拓された技術 により、2014年にチューリング賞を受賞しました。

新しいプロジェクトであるPOSTGRESは、データ型を完全にサポートするために必要な最小限の機能を追加することを目指しました。[30]これらの機能には、型を定義し、関係性を完全に記述する機能が含まれていました。これは広く使用されていますが、完全にユーザーが管理しています。POSTGRESでは、データベースは関係性を理解し、ルールを使用して自然な方法で関連テーブル内の情報を取得できました。POSTGRESはIngresのアイデアの多くを採用しましたが、コードは採用しませんでした。[31]

1986年から、システムの基礎を説明した論文が発表され、プロトタイプ版が1988年のACM SIGMODカンファレンスで披露されました。チームは1989年6月にバージョン1を少数のユーザーにリリースし、続いて1990年6月にルールシステムを書き直したバージョン2をリリースしました。1991年にリリースされたバージョン3では、再びルールシステムを書き直し、複数のストレージマネージャのサポート[32]とクエリエンジンの改善が追加されました。1993年までには、サポートと機能を求めるユーザーの数がプロジェクトに殺到し始めました。1994年6月30日にバージョン4.2 [33]をリリースした後、主にクリーンアップを行い、プロジェクトは終了しました。バークレーはPOSTGRESをMITライセンスのバリエーションでリリースし、他の開発者がコードを自由に使用できるようになりました。当時、POSTGRESはIngresの影響を受けたPOSTGRESクエリ言語インタープリタを使用していました。これは、というコンソールアプリケーションで対話的に使用できましたmonitor。

1994 年、バークレーの大学院生 Andrew Yu と Jolly Chen は、POSTQUEL クエリ言語インタープリタを SQL クエリ言語のインタープリタに置き換え、Postgres95 を作成しました。monitorコンソールも に置き換えられました。Yu と Chen は、1995 年 5 月 5 日にベータ テスターpsqlに​​最初のバージョン (0.01) を発表しました。Postgres95 のバージョン 1.0 は、ソフトウェアを自由に変更できるより自由なライセンスで 1995 年 9 月 5 日に発表されました。

1996 年 7 月 8 日、Hub.org Networking Services の Marc Fournier が、オープンソース開発活動のために大学以外で最初の開発サーバーを提供しました。[3] Bruce Momjian と Vadim B. Mikheev の参加により、バークレーから引き継いだコードを安定化させる作業が開始されました。

1996年、このプロジェクトはSQLのサポートを反映してPostgreSQLに改名されました。1996年10月22日にはPostgreSQL.orgというウェブサイトでオンライン公開が開始されました。[34]最初のPostgreSQLリリースは1997年1月29日にバージョン6.0としてリリースされました。それ以来、世界中の開発者とボランティアがPostgreSQL Global Development Groupとしてソフトウェアのメンテナンスを行っています。[2]

このプロジェクトは、無料のオープンソース ソフトウェアPostgreSQL ライセンスに基づいてリリースを継続的に提供しています。コードは、プロプライエタリ ベンダー、サポート会社、オープンソース プログラマーからの貢献によって作成されています。

マルチバージョン同時実行制御 (MVCC)

PostgreSQL は、マルチバージョン同時実行制御(MVCC)を通じて同時実行を管理します。これにより、各トランザクションにデータベースの「スナップショット」が提供され、他のトランザクションに影響を与えずに変更を加えることができます。これにより、読み取りロックの必要性が大幅になくなり、データベースがACID原則を維持できるようになります。PostgreSQL は、Read Uncommitted、Read Committed、Repeatable Read、Serializableの 4 つのトランザクション分離レベルを提供します。PostgreSQL はダーティ リードの影響を受けないため、Read Uncommitted トランザクション分離レベルを要求すると、代わりに Read commited が提供されます。PostgreSQL は、 Serializableスナップショット分離(SSI) 方式によって完全な直列化をサポートします。 [35] PostgreSQL MVCC 実装は、既存の行を更新する書き込み負荷が大きい場合にチューニングを必要とするパフォーマンスの問題が発生する傾向があります。[36]

ストレージとレプリケーション

レプリケーション

PostgreSQL には、変更 (先行書き込みログ(WAL)) をレプリカ ノードに非同期に送信するバイナリ レプリケーションが組み込まれており、これらのレプリケートされたノードに対して読み取り専用クエリを実行する機能があります。これにより、読み取りトラフィックを複数のノード間で効率的に分割できます。同様の読み取りスケーリングを可能にする以前のレプリケーション ソフトウェアは、通常、マスターにレプリケーション トリガーを追加することに依存しており、負荷が増加していました。

PostgreSQLには同期レプリケーション[37]が組み込まれており、書き込みトランザクションごとに、マスターは少なくとも1つのレプリカノードがデータをトランザクションログに書き込むまで待機します。他のデータベースシステムとは異なり、トランザクションの耐久性（非同期か同期か）は、データベースごと、ユーザーごと、セッションごと、さらにはトランザクションごとに指定できます。これは、そのような保証を必要としないワークロードには役立ちますが、同期スタンバイに到達するトランザクションの確認が必要なためパフォーマンスが低下するため、すべてのデータに必要というわけではありません。

スタンバイ サーバーは同期または非同期にすることができます。同期スタンバイ サーバーは、同期レプリケーションの候補となるサーバーを決定する構成で指定できます。リストの最初のアクティブ ストリーミング サーバーが、現在の同期サーバーとして使用されます。このサーバーが失敗すると、システムは次のサーバーにフェールオーバーします。

同期マルチマスターレプリケーションはPostgreSQLコアには含まれていません。PostgreSQLをベースにしたPostgres-XCは、スケーラブルな同期マルチマスターレプリケーションを提供します。[38]これはPostgreSQLと同じライセンスで提供されています。関連プロジェクトはPostgres-XLと呼ばれています。Postgres-Rはさらに別のフォークです。[39]双方向レプリケーション（BDR）は、PostgreSQL用の非同期マルチマスターレプリケーションシステムです。[40]

repmgr などのツールを使用すると、レプリケーション クラスターの管理が容易になります。

いくつかの非同期トリガーベースのレプリケーション パッケージが利用可能です。これらは、拡張されたコア機能が導入された後でも、完全なデータベース クラスターのバイナリ レプリケーションが適切でない状況で役立ちます。

インデックス

PostgreSQLには、通常のBツリーインデックスとハッシュテーブルインデックス、および4つのインデックスアクセスメソッド（一般化検索ツリー（GiST）、一般化転置インデックス（GIN）、空間分割GiST（SP-GiST）[42]、ブロック範囲インデックス（BRIN））のサポートが組み込まれています。さらに、ユーザー定義のインデックスメソッドを作成することもできますが、これはかなり複雑なプロセスです。PostgreSQLのインデックスは、次の機能もサポートしています。

スキーマ

PostgreSQL スキーマは名前空間であり、同じ種類と名前のオブジェクトを単一のデータベース内に共存させることができます。データベース スキーマと混同しないでください。 データベース スキーマは、各テーブルのデータが他のテーブル内のデータとどのように関係するかを定義する抽象的、構造的、組織的仕様です。ロールやテーブルスペースなどのいくつかのグローバル オブジェクトを除くすべての PostgreSQL データベース オブジェクトは、スキーマ内に存在します。これらはネストできず、スキーマにスキーマを含めることはできません。権限システムによって、スキーマとそのコンテンツへのアクセスが制御されます。デフォルトでは、新しく作成されたデータベースにはpublicと呼ばれる単一のスキーマしかありませんが、他のスキーマを追加することができ、public スキーマは必須ではありません。

設定search_pathにより、PostgreSQL が非修飾オブジェクト (プレフィックス付きスキーマのないオブジェクト) のスキーマをチェックする順序が決まります。デフォルトでは、$user, public($user現在接続しているデータベース ユーザーを参照) に設定されています。このデフォルトはデータベース レベルまたはロール レベルで設定できますが、セッション パラメータであるため、クライアント セッション中に自由に (複数回でも) 変更でき、そのセッションにのみ影響します。

search_path にリストされている存在しないスキーマ、またはログインしているユーザーがアクセスできないその他のスキーマは、オブジェクトの検索中に暗黙的にスキップされます。

新しいオブジェクトは、search_path で最初に表示される有効なスキーマ (アクセス可能なスキーマ) 内に作成されます。

データ型

次のようなさまざまなネイティブデータ型がサポートされています。

さらに、ユーザーは独自のデータ型を作成することもできます。これらのデータ型は通常、PostgreSQL のインデックス インフラストラクチャ (GiST、GIN、SP-GiST) を介して完全にインデックス化できます。これらの例としては、 PostgreSQL のPostGISプロジェクトの地理情報システム(GIS) データ型が挙げられます。

ドメインと呼ばれるデータ型もあります。これは他のデータ型と同じですが、そのドメインの作成者によって定義されたオプションの制約があります。つまり、ドメインを使用して列に入力されたデータは、ドメインの一部として定義された制約に準拠する必要があります。

データの範囲を表すデータ型を使用できます。これは範囲型と呼ばれます。これらは離散的な範囲 (例: 1 から 10 までのすべての整数値) または連続的な範囲 (例:午前 10 時から午前 11 時までの任意の時間) です。使用可能な組み込みの範囲型には、整数の範囲、大きな整数、小数、タイム スタンプ (タイム ゾーンの有無にかかわらず)、および日付が含まれます。

カスタム範囲タイプを作成して、inet タイプをベースとして使用する IP アドレス範囲や、float データ型をベースとして使用する float 範囲など、新しいタイプの範囲を作成できます。範囲タイプは、それぞれ と 文字を使用して、包含範囲と排他範囲の境界をサポートします[]。(たとえば、4 から 9 までのすべての整数を表します。) 範囲タイプは、重複、包含、右辺などを確認するために使用される既存の演算子とも互換性があります。 ()[4,9)

ユーザー定義オブジェクト

データベース内のほぼすべてのオブジェクトの新しいタイプを作成できます。これには以下が含まれます。

継承

テーブルは、親テーブルから特性を継承するように設定できます。ONLY キーワードを使用して親テーブルからデータを選択しない限り、子テーブルのデータは親テーブルに存在するように見えます。親テーブルに列を追加すると、その列が子テーブルに表示されます。 SELECT * FROM ONLY parent_table;

継承を使用すると、トリガーまたはルールを使用して親テーブルへの挿入を適切な子テーブルに誘導し、テーブル パーティションを実装できます。

この機能は完全にはサポートされていません。特に、テーブル制約は現在継承できません。親テーブルのすべてのチェック制約と非 NULL 制約は、その子に自動的に継承されます。その他の種類の制約 (一意制約、主キー制約、外部キー制約) は継承されません。

継承は、エンティティ リレーションシップ ダイアグラム(ERD)に描かれた一般化階層の機能をPostgreSQL データベースに直接マッピングする方法を提供します。

その他のストレージ機能

  • 外部キー制約、列制約、行チェックを含む参照整合性制約
  • バイナリおよびテキストのラージオブジェクトストレージ
  • 表領域
  • 列ごとの照合
  • オンラインバックアップ
  • 先行書き込みログを使用して実装されたポイントインタイムリカバリ
  • pg_upgrade によるインプレースアップグレードでダウンタイムを短縮

制御と接続

外部データラッパー

PostgreSQLは、外部データラッパー（FDW）を介して他のシステムにリンクしてデータを取得できます。[46] これらは、ファイルシステム、別のリレーショナルデータベース管理システム（RDBMS）、Webサービスなど、任意のデータソースの形式をとることができます。つまり、通常のデータベースクエリでは、これらのデータソースを通常のテーブルのように使用でき、複数のデータソースを結合することもできます。

インターフェース

PostgreSQLは、アプリケーションがデータベースサーバーに接続できるようにするバイナリ通信プロトコルをサポートしています。このプロトコルはバージョン管理されており（現在は3.0、PostgreSQL 7.4時点）、詳細な仕様があります。[47]

この通信プロトコルの公式クライアント実装はC API、libpqです。[48]さらに、公式にサポートされているECPGツールを使用すると、SQLコマンドをCコードに埋め込むことができます。[49]どちらも標準のPostgreSQLディストリビューションの一部です。[50]

PostgreSQLに接続するためのサードパーティライブラリは、 C ++、[51] Java、[52] Julia、[53] [ 54] [55] Python、[56] Node.js、[57] Go、[58] Rust [59]など、多くのプログラミング言語で利用可能です。

手続き型言語

手続き型言語を使用すると、開発者はカスタムサブルーチン（関数） （ストアドプロシージャと呼ばれることが多い）を使用してデータベースを拡張できます。これらの関数を使用して、データベーストリガー（特定のデータの変更時に呼び出される関数）やカスタムデータ型、集計関数を構築できます。[ 60 ]手続き型言語は、SQLレベルのDOコマンドを使用して、関数を定義せずに呼び出すこともできます。[61]

言語は 2 つのグループに分けられます。安全な言語で記述されたプロシージャはサンドボックス化されており、どのユーザーでも安全に作成および使用できます。安全でない言語で記述されたプロシージャは、データベースのセキュリティ制限を回避できるだけでなく、データベース外部のソースにアクセスできるため、スーパーユーザーのみが作成できます。Perl などの一部の言語では、安全なバージョンと安全でないバージョンの両方が提供されています。

PostgreSQL には、次の 3 つの手続き型言語のサポートが組み込まれています。

  • プレーン SQL (安全)。より単純な SQL 関数は、呼び出し元の (SQL) クエリにインラインで展開できるため、関数呼び出しのオーバーヘッドが削減され、クエリ オプティマイザーが関数の「内部を見る」ことができます。
  • Procedural Language/PostgreSQL ( PL/pgSQL ) (安全)。これは、Oracle の Procedural Language for SQL ( PL/SQL ) 手続き型言語および SQL/Persistent Stored Modules ( SQL/PSM ) に似ています。
  • C (安全ではありません)。1 つ以上のカスタム共有ライブラリをデータベースにロードできます。C で記述された関数は最高のパフォーマンスを発揮しますが、コード内のバグによりクラッシュし、データベースが破損する可能性があります。ほとんどの組み込み関数は C で記述されています。

さらに、PostgreSQLでは、拡張機能を通じて手続き型言語をデータベースにロードすることができます。PostgreSQLには、Perl、Tcl、Python をサポートする3つの言語拡張機能が含まれています。Pythonについては、現在のPython 3が使用され、廃止されたPython 2はPostgreSQL 15でサポートされなくなりました。以前は両方ともサポートされていましたが、デフォルトでPython 2になり、古いバージョンと新しいバージョンを同じセッションで使用することはできませんでした。[62]外部プロジェクトでは、他の多くの言語のサポートを提供しており、[63] PL/ Java、JavaScript (PL/V8)、PL/ Julia、[55] PL/ R、[64] PL/ Rubyなどが含まれています。

トリガー

トリガーは、SQLデータ操作言語(DML) ステートメントのアクションによってトリガーされるイベントです。たとえば、INSERTステートメントは、ステートメントの値が有効かどうかをチェックするトリガーをアクティブ化します。ほとんどのトリガーは、INSERT ステートメントまたはUPDATEステートメント によってのみアクティブ化されます。

トリガーは完全にサポートされており、テーブルにアタッチできます。トリガーは列ごとに設定でき、条件付きにすることができます。つまり、UPDATE トリガーはテーブルの特定の列をターゲットにでき、トリガーはトリガーの WHERE 句で指定された一連の条件の下で実行されるように指示できます。トリガーは、 INSTEAD OF 条件を使用してビューにアタッチできます。複数のトリガーはアルファベット順に起動されます。ネイティブの PL/pgSQL で記述された関数を呼び出すだけでなく、トリガーは PL/Python や PL/Perl などの他の言語で記述された関数を呼び出すこともできます。

非同期通知

PostgreSQL は、NOTIFY、LISTEN、および UNLISTEN コマンドを通じてアクセスされる非同期メッセージング システムを提供します。セッションは、特定のイベントの発生をマークするために、ユーザー指定のチャネルとオプションのペイロードとともに NOTIFY コマンドを発行できます。他のセッションは、特定のチャネルをリッスンできる LISTEN コマンドを発行することで、これらのイベントを検出できます。この機能は、テーブルが更新されたときに他のセッションに知らせたり、特定のアクションが実行されたときに別のアプリケーションで検出したりするなど、さまざまな目的に使用できます。このようなシステムにより、アプリケーションが何かが変更されたかどうかを確認するために継続的にポーリングする必要がなくなり、不要なオーバーヘッドが削減されます。通知は完全にトランザクション化されており、メッセージは送信元のトランザクションがコミットされるまで送信されません。これにより、実行中のアクションに対してメッセージが送信され、その後ロールバックされるという問題がなくなります。

PostgreSQL の多くのコネクタは、この通知システム (libpq、JDBC、Npgsql、psycopg、node.js など) をサポートしているため、外部アプリケーションで使用できます。

PostgreSQLは、LISTENとFOR UPDATE SKIP LOCKEDを組み合わせることで、効果的で永続的な「pub/sub」サーバーまたはジョブサーバーとして機能することができます。 [65] [66] [67]

ルール

ルールを使用すると、受信クエリの「クエリ ツリー」を書き換えることができます。ルールは、自動的に呼び出されるSQL のマクロ言語です。「クエリ書き換えルール」はテーブル/クラスに添付され、受信 DML (選択、挿入、更新、および/または削除) を 1 つ以上のクエリに「書き換え」、元の DML ステートメントを置き換えるか、それに加えて実行します。クエリ書き換えは、DML ステートメントの解析後、クエリ プランニングの前に行われます。

ルールが提供する機能は、ほぼすべての点で、新しいタイプのトリガーの導入によって複製されました。同等のルールを使用する場合よりもトリガーの動作と相互作用について推論するのが簡単なため、通常はルールよりもトリガーの使用が好まれます。

その他のクエリ機能

  • 取引
  • 全文検索
  • ビュー
    • マテリアライズドビュー[68]
    • 更新可能なビュー[69]
    • 再帰的見解[70]
  • 内側、外側（フル、左、右）、クロス結合
  • サブ選択
    • 相関サブクエリ[71]
  • 正規表現[72]
  • 共通テーブル式と書き込み可能な共通テーブル式
  • トランスポート層セキュリティ（TLS）による暗号化接続。現在のバージョンでは、その設定オプションがあっても脆弱なSSLは使用されない[73]
  • ドメイン
  • セーブポイント
  • 2フェーズコミット
  • Oversized-Attribute Storage Technique (TOAST) は、大きなテーブル属性 (大きな MIME 添付ファイルや XML メッセージなど) を自動圧縮しながら別の領域に透過的に保存するために使用されます。
  • 埋め込み SQLはプリプロセッサを使用して実装されます。SQL コードは最初に C コードに埋め込まれて記述されます。次に、コードは ECPG プリプロセッサを介して実行され、SQL がコード ライブラリの呼び出しに置き換えられます。その後、コードは C コンパイラを使用してコンパイルできます。埋め込みはC++でも機能しますが、すべての C++ 構造を認識するわけではありません。

並行性モデル

PostgreSQLサーバはプロセスベース（スレッドではない）であり、データベースセッションごとに1つのオペレーティングシステムプロセスを使用します。複数のセッションはオペレーティングシステムによって利用可能なすべてのCPUに自動的に分散されます。多くの種類のクエリは、複数のCPUまたはコアを利用して、複数のバックグラウンドワーカープロセス間で並列化することもできます。[74]クライアントアプリケーションはスレッドを使用して、各スレッドから複数のデータベース接続を作成できます。[75]

安全

PostgreSQL は、内部セキュリティをロールごとに管理します。ロールは通常、ユーザー (ログインできるロール) またはグループ (他のロールがメンバーであるロール) と見なされます。権限は、列レベルまで任意のオブジェクトに対して付与または取り消すことができ、データベース、スキーマ、テーブル、行レベルでオブジェクトの表示/作成/変更/削除を許可または禁止できます。

PostgreSQLのSECURITY LABEL機能（SQL標準の拡張）は、 Security-Enhanced Linux （SELinux）セキュリティポリシーに基づくラベルベースの強制アクセス制御（MAC）をサポートするバンドルされたロード可能なモジュールを使用して、追加のセキュリティを可能にします。[76] [77]

PostgreSQL は、以下を含む幅広い外部認証メカニズムをネイティブにサポートしています。

GSSAPI、SSPI、Kerberos、peer、ident、および certificate メソッドでは、認証システムによって一致したどのユーザーが特定のデータベース ユーザーとして接続できるかをリストする、指定された「マップ」ファイルも使用できます。

これらの方法は、クラスターのホストベースの認証構成ファイル ( pg_hba.conf) で指定され、許可される接続を決定します。これにより、どのユーザーがどのデータベースに接続できるか、どこから接続できるか (IP アドレス、IP アドレス範囲、ドメイン ソケット)、どの認証システムを適用するか、接続でトランスポート層セキュリティ(TLS) を使用する必要があるかどうかを制御できます。

標準準拠

PostgreSQL は、最新のSQL 標準に完全ではないが、高い準拠性を主張しています(「2024 年 9 月のバージョン 17 リリース時点で、PostgreSQL はSQL:2023 Core 準拠の 177 の必須機能のうち少なくとも 170 に準拠しています」。他のデータベースでこれに完全に準拠しているものはありません[79] )。1 つの例外は、テーブル名や列名などの引用符で囲まれていない識別子の処理です。PostgreSQL では、引用符で囲まれていない識別子は内部的に小文字に変換されます[80]。標準では、引用符で囲まれていない識別子は大文字に変換する必要があるとされています。したがって、標準によると、はnotFooと同等になるはずです。その他の欠点は、トランザクション中に行バージョンを自動的にログに記録し、時間内に参照できるようにするテンポラル テーブルがないことです (FOR SYSTEM TIME 述語) [引用が必要]。ただし、比較的 SQL に準拠しているサードパーティの拡張機能は利用できます。[16]FOOfoo

ベンチマークとパフォーマンス

PostgreSQLの非公式なパフォーマンス研究は数多く行われてきました。[81]スケーラビリティの向上を目的としたパフォーマンスの改善は、バージョン8.1から本格的に始まりました。バージョン8.0とバージョン8.4の簡単なベンチマークでは、後者は読み取り専用ワークロードで10倍以上、読み取りと書き込みの両方のワークロードで少なくとも7.5倍高速であることが示されました。[82]

最初の業界標準でピア検証済みのベンチマークは、Sun Java System Application Server（GlassFishの独自バージョン）9.0 Platform Edition、UltraSPARC T1ベースのSun Fireサーバー、PostgreSQL 8.2を使用して、2007年6月に完了しました。[83]この778.14 SPECjAppServer2004 JOPS@Standardの結果は、 ItaniumベースのHP-UXシステム上のOracle 10を使用した場合の874 JOPS@Standardと比較して優れています。[81]

2007年8月、サンはSPECjAppServer2004 JOPS@Standardのベンチマークスコアを813.73に改善しました。テスト対象のシステムの価格が下がったため、価格性能比は84.98ドル/JOPSから70.57ドル/JOPSに向上しました。[84]

PostgreSQLのデフォルト設定では、データベースブロックのキャッシュやソートなど、パフォーマンスが重要な目的のために少量の専用メモリのみを使用します。この制限は主に、古いオペレーティングシステムでは共有メモリの大きなブロックを割り当てるためにカーネルの変更が必要だったためです。[85] PostgreSQL.orgは、ウィキで基本的な推奨パフォーマンスプラクティスに関するアドバイスを提供しています。[86]

2012年4月、EnterpriseDBのロバート・ハースは、64コアのサーバーを使用してPostgreSQL 9.2の線形CPUスケーラビリティを実証しました。[87]

Matloob Khushi は、PostgreSQL 9.0 と MySQL 5.6.15 のゲノムデータ処理能力のベンチマークを実施しました。彼のパフォーマンス分析では、ランダムな人間の DNA 領域を形成する 80,000 のデータセット 2 つを使用して、PostgreSQL が重複するゲノム領域を MySQL よりも 8 倍速く抽出することを発見しました。両方のデータベースの一般的な検索能力はほぼ同等でしたが、PostgreSQL での挿入とデータのアップロードも優れていました。[88]

プラットフォーム

PostgreSQLは、以下のオペレーティングシステムで利用可能です：Linux（最近のすべてのディストリビューション）、macOS（OS X）[89]バージョン10.14以降で利用可能でテスト済みの64ビット ARMおよびx86-64インストーラー、 Windows（64ビットWindows Server 2022および2016 [90]で利用可能でテスト済み）、 FreeBSD、OpenBSD、[91] NetBSD、DragonFlyBSD、および公式の（非公式ではあるがおそらく利用可能な）バイナリ実行可能ファイルがないこれら、Solaris、[92]およびillumos。

PostgreSQLは、以下の命令セットアーキテクチャ（およびオペレーティングシステム）のいずれでも動作することが期待できます。Windowsおよびその他のオペレーティングシステム上の64ビットx86-64および32ビット x86。Windows以外では、64ビットARM [93]および古い32ビットARM （ Raspberry PiのARMv6 [ 94]など古いものを含む）、RISC-V、z/Architecture、S/390、PowerPC（64ビットPower ISAを含む）、SPARC（これも64ビット）、MIPS、PA-RISCがサポートされています。他のプラットフォームでも動作することが知られています（ただし、最新バージョンなど何年もテストされていません）。[95]

データベース管理

PostgreSQL を管理するためのオープンソースのフロントエンドとツールには次のものがあります。

psql
PostgreSQL の主なフロントエンドはpsql コマンドライン プログラムです。これを使用して、SQL クエリを直接入力したり、ファイルから実行したりできます。さらに、psql は、スクリプトの作成やさまざまなタスクの自動化を容易にする多数のメタコマンドとさまざまなシェルのような機能を提供します。たとえば、オブジェクト名や SQL 構文のタブ補完などです。
pgAdmin
pgAdmin パッケージは、多くのコンピュータ プラットフォームでサポートされている PostgreSQL 用の無料かつオープンソースのグラフィカル ユーザー インターフェイス(GUI) 管理ツールです。 [96]このプログラムは、12 を超える言語で利用できます。最初のプロトタイプは pgManager と呼ばれ、1998 年に PostgreSQL 6.3.2 用に作成され、その後書き直されてGNU General Public License (GPL) の下で pgAdmin としてリリースされました。2 番目のバージョン (pgAdmin II) は完全に書き直されたもので、2002 年 1 月 16 日に最初にリリースされました。3 番目のバージョンである pgAdmin III は、最初はArtistic Licenseの下でリリースされ、その後 PostgreSQL と同じライセンスの下でリリースされました。Visual Basicで書かれていた以前のバージョンとは異なり、pgAdmin III は C++ で書かれており、wxWidgets [97]フレームワークを使用しているため、ほとんどの一般的なオペレーティング システムで実行できます。クエリ ツールには、管理および開発タスクをサポートするための pgScript と呼ばれるスクリプト言語が含まれています。 2014年12月、pgAdminプロジェクトの創設者であり主要な開発者であるデイブ・ペイジ氏[98]は、ウェブベースモデルへの移行に伴い、クラウド展開を容易にすることを目的としてpgAdmin 4の開発を開始したことを発表しました。 [99] 2016年にpgAdmin 4がリリースされました。pgAdmin 4のバックエンドはPythonで書かれており、FlaskとQtフレームワークを使用しています。[100]
phpPgAdmin
phpPgAdminはPHPで書かれたPostgreSQL用のウェブベースの管理ツールであり、元々はMySQL管理用に書かれた人気のphpMyAdminインターフェースをベースにしています。[101]
PostgreSQLスタジオ
PostgreSQL Studioを使用すると、ユーザーはウェブベースのコンソールから基本的なPostgreSQLデータベース開発タスクを実行できます。PostgreSQL Studioを使用すると、ユーザーはファイアウォールを開かずにクラウドデータベースを操作できます。[102]
チームPostgreSQL
PostgreSQL 用の AJAX/JavaScript 駆動型 Web インターフェイス。Web ブラウザー経由でデータやデータベース オブジェクトの参照、管理、作成が可能です。このインターフェイスには、自動補完機能付きのタブ付き SQL エディター、行編集ウィジェット、行とテーブル間のクリックスルー外部キー ナビゲーション、よく使用するスクリプトのお気に入り管理などの機能があります。Web インターフェイスとデータベース接続の両方で SSH をサポートしています。インストーラーは Windows、Macintosh、Linux 用と、スクリプトから実行されるシンプルなクロスプラットフォーム アーカイブが用意されています。[103]
LibreOffice、OpenOffice.org
LibreOfficeとOpenOffice.org BaseはPostgreSQLのフロントエンドとして使用できます。[104] [105]
pgバジャー
pgBadger PostgreSQLログアナライザーはPostgreSQLログファイルから詳細なレポートを生成します。[106]
開発
pgDevOpsは、複数のPostgreSQLバージョン、拡張機能、コミュニティコンポーネントをインストールおよび管理し、SQLクエリを開発し、実行中のデータベースを監視し、パフォーマンスの問題を見つけるためのWebツールスイートです。[107]
管理者
Adminer は、PHP で書かれた、PostgreSQL などのためのシンプルな Web ベースの管理ツールです。
pgバックレスト
pgBackRestはPostgreSQLのバックアップおよび復元ツールであり、完全バックアップ、差分バックアップ、増分バックアップをサポートしています。[108]
pgaudit
pgauditはPostgreSQLの拡張機能であり、PostgreSQLが提供する標準のログ機能を介して詳細なセッションおよび/またはオブジェクトの監査ログを提供します。[109]
ウォーリー
WAL-Eは、Pythonで書かれた、物理（ WALベース）バックアップをサポートするPostgreSQLのバックアップおよび復元ツールです。[110]

多くの企業が PostgreSQL 用の独自ツールを提供しています。これらは多くの場合、さまざまな特定のデータベース製品に適合したユニバーサル コアで構成されています。これらのツールは、主にオープン ソース ツールと管理機能を共有していますが、データ モデリング、インポート、エクスポート、レポート作成の機能が向上しています。

注目ユーザー

PostgreSQL をプライマリ データベースとして使用する注目すべき組織と製品には、次のものがあります。

サービスの実装

いくつかの有名なベンダーは、PostgreSQL をサービスとしてのソフトウェアとして提供しています。

  • サービスプロバイダーとしてのプラットフォームであるHerokuは、2007年の開始以来PostgreSQLをサポートしています。[136] Herokuは、Herokuが開発したオープンソースソフトウェアであるWAL-Eをベースにした完全なデータベースロールバック（任意の時点からデータベースを復元する機能）[137]などの付加価値機能を提供しています。[138]
  • 2012年1月、EnterpriseDBは、フェイルオーバー、レプリケーション、負荷分散、スケーリングの自動プロビジョニングを備えたPostgreSQLと独自のPostgres Plus Advanced Serverのクラウドバージョンをリリースしました。これはAmazon Web Services上で実行されます。[139] 2015年以降、Postgres Advanced ServerはAlibaba Cloud上のサービスとしてのリレーショナルデータベースであるApsaraDB for PPASとして提供されています。[140]
  • VMwareは2012年5月からVMware vSphere上のプライベートクラウド向けにvFabric Postgres（vPostgres [141]とも呼ばれる）を提供している。[142]同社は2014年にこの製品の販売終了（EOA）を発表した。[143]
  • 2013年11月、Amazon Web Servicesは、リレーショナルデータベースサービスにPostgreSQLを追加することを発表しました。[144] [145]
  • 2016年11月、Amazon Web Servicesは、クラウドネイティブのAmazon AuroraマネージドデータベースサービスにPostgreSQL互換性を追加すると発表しました。[146]
  • 2017年5月、Microsoft AzureはAzure Databases for PostgreSQLを発表しました。[147]
  • 2019年5月、アリババクラウドはPostgreSQL用のPolarDBを発表しました。[148]
  • Jelastic Multicloud Platform as a Serviceは、 2011年からコンテナベースのPostgreSQLサポートを提供しています。また、PostgreSQLの自動化された非同期マスタースレーブレプリケーションも提供しています。[149]
  • 2019年6月、IBM CloudはPostgreSQL向けのIBM Cloud Hyper Protect DBaaSを発表しました。[150]
  • 2020年9月、Crunchy DataはCrunchy Bridgeを発表しました。[151]
  • 2022年6月、Neon.techはNeon Serverless Postgresを発表しました。[152]
  • 2023年10月、ナイルはナイルPostgresプラットフォームを発表しました。[153]

リリース履歴

リリース履歴
リリース 最初のリリース 最新のマイナーバージョン 最新リリース
人生の終わり[154] 		マイルストーン
6.0 1997-01-29 — — — PostgreSQL、ユニークインデックス、pg_dumpall ユーティリティ、ident 認証の最初の正式リリース
6.1 1997-06-08 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:6.1.1 1997-07-22 — 複数列インデックス、シーケンス、money データ型、GEQO (GEnetic Query Optimizer)
6.2 1997-10-02 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:6.2.1 1997-10-17 — JDBC インターフェース、トリガー、サーバー プログラミング インターフェース、制約
6.3 1998-03-01 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:6.3.2 1998-04-07 2003-03-01 SQL-92 サブセレクト機能、PL/pgTCL
6.4 1998-10-30 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:6.4.2 1998-12-20 2003-10-30 VIEW（読み取り専用）とRULE、PL/pgSQL
6.5 1999-06-09 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:6.5.3 1999-10-13 2004-06-09 MVCC、一時テーブル、より多くの SQL ステートメントのサポート (CASE、INTERSECT、EXCEPT)
7.0 2000-05-08 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:7.0.3 2000-11-11 2004-05-08 外部キー、結合用の SQL-92 構文
7.1 2001-04-13 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:7.1.3 2001-08-15 2006-04-13 先行書き込みログ、外部結合
7.2 2002-02-04 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:7.2.8 2005-05-09 2007-02-04 PL/Python、OID は不要、メッセージの 国際化
7.3 2002-11-27 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:7.3.21 2008-01-07 2007-11-27 スキーマ、テーブル関数、準備されたクエリ[155]
7.4 2003-11-17 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:7.4.30 2010-10-04 2010-10-01 JOINとデータウェアハウス関数の最適化[156]
8.0 2005-01-19 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:8.0.26 2010-10-04 2010-10-01 Microsoft Windows上のネイティブサーバー、セーブポイント、テーブルスペース、ポイントインタイムリカバリ[157]
8.1 2005-11-08 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:8.1.23 2010-12-16 2010-11-08 パフォーマンスの最適化、2 フェーズ コミット、テーブルパーティション、インデックス ビットマップ スキャン、共有行ロック、ロール
8.2 2006-12-05 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:8.2.23 2011-12-05 2011-12-05 パフォーマンスの最適化、オンラインインデックス構築、アドバイザリロック、ウォームスタンバイ[158]
8.3 2008-02-04 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:8.3.23 2013-02-07 2013-02-07 ヒープのみのタプル、全文検索、[159] SQL/XML、ENUM型、UUID型
8.4 2009-07-01 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:8.4.22 2014-07-24 2014-07-24 ウィンドウ関数、列レベルの権限、並列データベース復元、データベースごとの照合、共通テーブル式、再帰クエリ[160]
9.0 2010-09-20 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:9.0.23 2015-10-08 2015-10-08 組み込みバイナリストリーミングレプリケーション、ホットスタンバイ、インプレースアップグレード機能、64ビットWindows [161]
9.1 2011-09-12 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:9.1.24 2016-10-27 2016-10-27 同期レプリケーション、列ごとの照合、ログなしテーブル、シリアル化可能なスナップショット分離、書き込み可能な共通テーブル式、SELinux統合、拡張機能、外部テーブル[162]
9.2 2012-09-10 [163] 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:9.2.24 2017-11-09 2017-11-09 カスケードストリーミングレプリケーション、インデックスのみのスキャン、ネイティブJSONサポート、改善されたロック管理、範囲型、pg_receivexlogツール、スペースパーティション化されたGiSTインデックス
9.3 2013-09-09 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:9.3.25 2018-11-08 2018-11-08 カスタム バックグラウンド ワーカー、データ チェックサム、専用の JSON 演算子、LATERAL JOIN、より高速な pg_dump、新しい pg_isready サーバー監視ツール、トリガー機能、ビュー機能、書き込み可能な外部テーブル、マテリアライズド ビュー、レプリケーションの改善
9.4 2014-12-18 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:9.4.26 2020-02-13 2020-02-13 JSONBデータ型、構成値を変更するためのALTER SYSTEMステートメント、読み取りをブロックせずにマテリアライズドビューを更新する機能、バックグラウンドワーカープロセスの動的な登録/開始/停止、論理デコードAPI、GiNインデックスの改善、Linuxの巨大ページのサポート、pg_prewarmによるデータベースキャッシュの再読み込み、ドキュメントスタイルのデータに選択する列タイプとしてのHstoreの再導入。[164]
9.5 2016-01-07 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:9.5.25 2021-02-11 2021-02-11 UPSERT、行レベルセキュリティ、TABLESAMPLE、CUBE/ROLLUP、GROUPING SETS、新しいBRINインデックス[165]
9.6 2016-09-29 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:9.6.24 2021-11-11 2021-11-11 並列クエリのサポート、ソート/結合プッシュダウンによるPostgreSQL外部データラッパー（FDW）の改善、複数の同期スタンバイ、大規模テーブルの高速バキューム
10 2017-10-05 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:10.23 2022-11-10 2022-11-10 論理レプリケーション、[166]宣言的テーブル分割、クエリ並列性の向上
11 2018-10-18 古いバージョン、メンテナンスされなくなりました:11.22 2023-11-09 2023-11-09 パーティション分割の堅牢性とパフォーマンスの向上、ストアドプロシージャでのトランザクションのサポート、クエリ並列処理の強化、式のジャストインタイム（JIT）コンパイル[167] [168]
12 2019-10-03 古いバージョンですが、まだメンテナンスされています:12.20 2024-08-08 2024-11-14 クエリパフォーマンスとスペース使用率の改善、SQL/JSONパス式のサポート、生成された列、国際化と認証の改善、新しいプラグ可能なテーブルストレージインターフェース。[169]
13 2020-09-24 古いバージョンですが、まだメンテナンスされています:13.16 2024-08-08 2025-11-13 Bツリーインデックスエントリの重複排除によるスペース節約とパフォーマンスの向上、集計またはパーティションテーブルを使用するクエリのパフォーマンスの向上、拡張統計を使用した場合のクエリ計画の改善、インデックスの並列バキューム、増分ソート[170] [171]
14 2021-09-30 古いバージョンですが、まだメンテナンスされています:14.13 2024-08-08 2026-11-12 共通テーブル式にSQL標準のSEARCH句とCYCLE句を追加し、GROUP BYにDISTINCTを追加できるようにした[172] [173]
15 2022-10-13 古いバージョンですが、まだメンテナンスされています:15.8 2024-08-08 2027-11-11 SQL 標準のMERGEステートメントを実装します。PL/Python は現在、Python 3のみをサポートしており、廃止されたPython 2ではなくPython 3plpythonuを意味します。
16 2023-09-14 古いバージョンですが、まだメンテナンスされています:16.4 2024-08-08 2028-11-09 論理レプリケーション、pg_stat_ioビュー（I/Oメトリック用）の改善[174]
17 2024-09-26 現在の安定バージョン: 17.0 2024-09-26 2029-11-08 バキュームプロセス、I/O層、クエリ実行のパフォーマンスが向上し、JSON機能が拡張され、MERGEの機能が追加され、COPYが改善されました。また、高可用性とアップグレードのための論理レプリケーションが強化され、セキュリティ、操作、監視、分析が改善されました。[175]
伝説：
古いバージョン、メンテナンスされていません
古いバージョンですが、まだメンテナンスされています
最新バージョン
最新プレビュー版
今後のリリース

参照

参考文献

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さらに読む

Wikimedia Commons には、PostgreSQLに関連するメディアがあります。
Wikibooks にはPostgreSQLに関する書籍があります。
  • 公式サイト 、ウィキ
  • 関連プロジェクトと製品のソフトウェアカタログ
  • 公式メインソースコードリポジトリ（閲覧用）と開発者向けFAQ
  • PostgreSQL ドキュメント作成者のための公式リファレンス
  • すべての公式PostgreSQLソースコードリポジトリ
  • GitHub上の PostgreSQL
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