PostgreSQL學習的九層寶塔

資料和雲發表於2019-11-07
SQL

活動預告： 在即將到來的  2019 資料技術嘉年華大會上，來自 PostgreSQL 方面的主題同樣豐富多彩，既有來自雲廠商的資料庫研發成果，新版本新特性介紹，還有來自於使用者的最佳實踐。


這些主題包括來自 華為智慧資料與儲存領域總裁  周躍峰 ， 阿里巴巴以及PostgreSQL社群首席佈道師的  周正中（德哥），華為GaussDB生態與標準CTO  王偉民，PostgreSQL社群核心成員  張文升，騰訊雲的技術專家  孫旭，雲和恩墨的研究員  劉偉，阿里雲的技術專家  周振興，騰訊雲技術專家  李躍森  等的主旨分享。這些專家將為大家展示 Postg reSQL 資料庫蓬勃的生命力和廣泛的資料庫生態，以及最佳應用場景。詳情：  


前言


武俠世界，9是個神奇的數字，武學秘籍有《九陽真經》《九陰真經》，凡武功修煉到第九層，闖蕩江湖將獨孤求敗，快意恩仇。以文昌塔為喻，我把學習PG劃分九層，希望可以對玩轉資料江湖的同學，有所參照，逐層遞進，直至達到高手行列，闖蕩職場，遊刃有餘。


第一層：初識PG，開闊心胸


資料庫不只有Oracle、DB2、SQLSERVER，還有PostgreSQL（簡稱PG），PG是最強大的開源資料庫，PG開源友好，學習PG可以從事DBA/應用開發/系統核心開發等工作，而且會有很大的發揮空間，使用PG可以為企業提供有效的資料庫管理，也可以自主可控、節約成本。當今職場，多懂幾個資料庫，會讓我們有更多的機會。


初識PG，主要是學習認知PG的起源發展，主要版本特性，應用領域；瞭解國際PG社群組織、資源、動態，與中國PG分會、PG社群建立聯絡，積極互動，獲取學習資源，嘗試分享，展示自我。


第二層： 安裝使用，動手操練


“安裝部署、服務管理、體系結構、初始化配置、資料庫物件管理”，這是PG的應用管理基礎，DBA要會，應用開發也要會。當然兩種角色關注重點稍有不同，譬如DBA關注架構部署、執行穩定性和高效性，而應用開發更多的是掌握資料庫物件的建立及管理。


第三層： 把握要點，提綱挈領


PG作為關係型資料庫承擔著管理企業資料的重任。功能、效能很重要，穩定性更重要，這也是作為DBA首要考慮的問題。PG資料庫發展30多年，國際、國內的眾多應用案例表明穩定性可以信賴。關注學習與穩定性相關的知識點，能夠將PG的穩定性發揮的更好：


PG穩定性要點：

  • 記憶體配置

  • 日誌配置

  • 磁碟管理

  • 併發控制

  • 程式控制

  • ……


PG的功能強大、繁多，可以系統化、模組化的選擇性學習。譬如PG有地理資訊資料處理功能（GIS），暫時用不到可以先放過，除非很有志趣。DBA和應用開發人員可以根據工作需要深入學習不同功能要點。


PG功能列表：

  • 安全控制

  • 基準測試

  • 監控功能

  • 審計功能

  • 併發控制

  • 並行處理

  • 臨時表

  • 觸發器

  • 函式、儲存過程

  • 執行計劃

  • 物理連線

  • 資料快取

  • 物化檢視

  • 分割槽表

  • 主從流複製

  • 邏輯複製

  • 訪問外部資料

  • ……


第四層：熟練操作，得心應手


學習了穩定性要點、功能列表後，PG基本可以用來服務於工作了。透過不斷的自我練習，滿足工作業務需求，會看到自己的水平會不斷的進步。


第五層： 透視功能，探究原理


PG功能點繁多，獨特的功能適用於不同的業務場景，而且隨著PG版本的更新迭代，重要的功能點也會不斷得到最佳化，無論是使用上的便捷性還是效能的增強，無不體現著原始碼核心貢獻著的智慧與追求：使PG不斷完善，更好的服務於業務。


譬如分割槽表，PG V9版本中是透過表繼承+觸發器的方式實現，因觸發器本身的限制，資料的插入效能並不高；PG V10實現了內建分割槽表，建立的分割槽實質上也是普通的表結構，從而管理分割槽方便，資料插入效率得以提高；PG V11增加雜湊分割槽、預設分割槽、支援更新分割槽鍵等，完善了分割槽的功能。


探究原理能從內部機理深入理解，面對問題也能透過現象看本質，發現問題的誘因是使用不當還是系統bug，從而能更好的處理問題。


第六層： 問題處理，效能最佳化


習得第五層是為了更好的使用PG，遇到問題可以快速定位、分析處理。處理問題需要平時多積累整理，一方面是技術群、網站論壇丟擲的問題，主動思考、整理，學習總結，以備不時之需，有些問題平常不經常遇到，但一旦出現，之前沒有處理過會比較棘手；另一方面是工作中的問題，通常會有應急處理辦法，問題處理後，儘量形成問題分析報告，對有些問題選擇深度思考、討論，探究根本原因，進而歸檔或分享，這都是寶貴的經驗。


效能最佳化一直是資料庫大腦的重點，也是運維、開發者工作價值的體現。透過對內幕的探索，能夠撥雲見日，配合相關工具透過配置或SQL的最佳化，來提升資料庫的訪問效能。


第七層： 讀懂原始碼，快速定位


大學計算機相關專業的同學，一般會有C語言的課程，C語言可以算是世界上最偉大的程式語言之一，可以用來編寫UNIX/Linux的核心，也可以實現Python/Ruby解析器、Apache中介軟體等，很多關聯式資料庫都能看到C語言的影子。


PG原始碼也是用C編寫，嘗試學習原始碼是件有挑戰性的事，就如同駕駛手動擋汽車，如能操作熟練，必能體會其中的樂趣。不用任何解讀，就能快速定位到原始碼直接理解PG的工作邏輯，幫助我們更好的使用PG。


第八層： 編寫原始碼，完善最佳化


編寫PG原始碼是有志於從事系統程式設計工作同學的追求或方向，PG的強大凝聚了世界各地PG核心編碼工程師的智慧，遺憾的是，PG國際社群的貢獻者檔案中還沒有出現中國人的名字。當然，國內也不乏優秀的系統編碼者，期待透過大家共同的努力，將會湧現更多、更優秀的系統編碼工程師出現在列表中！


PG國際社群貢獻者列表連結：


第九層：融會貫通，自由馳聘


學習任何技能，最終的境界是融匯貫通，以無招勝有招。


無論大家從事DBA、DEV或者系統核心開發，透過有效的方法，堅持不懈的積累都可以達到這一層，自由揮灑。


後記


以上內容只是在PG的學習角度做的一些總結，用好PG還需要有良好的系統、資料庫原理知識，這也是基礎，猶如地基，地基穩，寶塔立。PG學習的九層寶塔，是為了更形象具體的描述，學習過程不是說必須按此一層一層進行，大家可以根據自己興趣或工作需要有所選擇的開展學習。


最後，說兩點學習的方法體會：

第一：多交流、多閱讀、多練習。

多與前輩交流，科學問答，多閱讀優秀書籍，自己多做實驗。書是人類進步的階梯，學習最好的夥伴，可以根據學習階段或工作需要選擇閱讀。

 

參考書目

《PostgreSQL修煉之道-從小工到專家》

《PostgreSQL 9X之巔》

《PostgreSQL實戰》

《PostgreSQL指南：內幕探索》

《PostgreSQL伺服器程式設計》

……


第二：投資學習，嚮導師借力。


培訓是件專業的事，優秀的培訓導師可以幫你快速把握要領、修正方法；幫你節約時間、能更快速有效的提升技能；還能夠提供更多的資源，譬如良好的學習環境、就業機會、技術支援等，人生多一良師，也是一大幸事。

 


讀罷本文，想必有讀者會問我是幾層，我只能這麼回答您“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索”。如果本文對您有所幫助，也不枉費腦力一場；如果您有不同意見也可以借PG分會平臺發表或進一步交流。


作者：魏波，中國PG分會培訓認證執行總監、資深資料庫工程師，十多年的資料庫運維管理及培訓經驗，掌握PostgreSQL架構部署、效能最佳化等，致力於推動PostgreSQL在中國的發展。


延伸閱讀...


關於中國PostgreSQL分會


中國開源軟體聯盟PostgreSQL分會於2017年成立，由多家國內主要PG生態企業共同發起，是PostgreSQL資料庫作為開源聯盟重點發展和支援物件所產出的重要成果。受工信部中國電子資訊產業發展研究院、中國開源軟體聯盟共同指導，以提高中國PostgreSQL發展和應用水平為宗旨，致力於構建PG產業生態、推動PG技術產學研用發展。作為國內唯一的PG行業協會組織，分會承擔著在國內推廣和發展PostgreSQL技術的職能。



關於中國PostgreSQL產業發展基金


中國PostgreSQL發展基金是由中國開源軟體聯盟PostgreSQL分會發起並管理，致力於在國內推動PostgreSQL生態發展的產業基金，PostgreSQL發展基金吸收多家PG技術應用企業捐助，基金總規模1000萬。

 

分會使命：依託PG技術，催化產業共贏。

分會職能與任務：提升PG在中國影響力、促進PG產業生態發展

 

分會重點工作：

  1. PostgresConf.CN(PCC)大會——中國地區規模最大，國際嘉賓最多的PG生態大會，PGconf全球正式會議。

  2. PostgreSQL中國培訓認證體系——國內唯一的體系化、規範化PG培訓與認證體系

  3. PostgreSQL中國象牙塔計劃——聯合各會員單位和PG產業鏈企業，依託中國PG產業發展基金，致力於推動高等院校PG產學研用生態發展，培養更多高水平PG技術人才的計劃。該計劃主要透過全國範圍100所高等院校共建開源資料庫創新實驗室，PG分會高校實訓基地，PG創新研究啟動基金等方式落地，目標在未來5年培養5萬以上PG專業技術人才。

  4. PostgreSQL中國貢獻者計劃——依託中國PG產業發展基金和PG分會國際技術交流橋樑的職能，引導、培育更多的中國PG技術人員向國際社群核心開發者，原始碼貢獻者方向發展，培育出一支以上世界級的核心社群貢獻者團隊。幫助中國資料庫核心研究跨越式發展。

  5. PostgreSQL生態基礎建設——除PG培訓認證體系外，透過PG人才供需平臺、高等院校象牙塔計劃、PG中國Support平臺等打造推動PG生態發展的基礎設施。為產業發展提供必要支撐與支援。

 

會員單位（截止2019.11）：

  • 阿里雲端計算有限公司

  • 瀚高基礎軟體股份有限公司

  • 騰訊雲端計算（北京）有限公司

  • 北京百度網訊科技有限公司

  • 雲和恩墨（北京）資訊科技有限公司

  • 平安科技（深圳）有限公司

  • 平安壹錢包電子商務有限公司

  • 山大地緯軟體股份有限公司

  • 國家電網全球能源網際網路研究院

  • 北京許繼電氣有限公司

  • 亞信科技（南京）有限公司

  • 武漢大學計算機學院

  • 惠而浦（中國）股份有限公司

  • 北京海量資料技術股份有限公司

  • 北京晟數科技有限公司

  • 北京優技教育科技有限公司

  • 北京今日智慧科技有限公司

  • 南京柯普瑞資訊科技有限公司

  • 成都文武資訊科技有限公司

  • 北京優炫軟體股份有限公司

  • 天曦網路科技（北京）有限公司

  • 廣州雲徙科技有限公司

  • 北京優帆科技有限公司

  • 上海佳軟資訊科技有限公司

  • 上海雲貝網路科技有限公司

  • 北京太陽塔科技有限公司

  • 杭州乘數科技有限公司

 

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