關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的使用已經(jīng)有相當(dāng)長的時間了。它們變得流行起來托了管理系統(tǒng)的福,關(guān)系模型被實現(xiàn)得相當(dāng)?shù)暮,并且被證明是操作數(shù)據(jù)的好方法(特別是事務(wù)性強的應(yīng)用)。
在這篇DigitalOcean文章中,我們將嘗試?yán)斫庖恍┳畛S谩⒆盍餍械年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)的內(nèi)核區(qū)別。我們將會探索最底層的區(qū)別——特性與功能,它們?nèi)绾喂ぷ,在哪方面更出色,以幫助程序員選擇合適的RDBMS。
條目表
1. 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
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關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
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關(guān)系與數(shù)據(jù)類型
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重要的和流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫
2. SQLite
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SQLite支持的數(shù)據(jù)類型
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SQLite的優(yōu)勢
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SQLite的劣勢
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何時使用SQLite
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何時不用SQLite
3. MySQL
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MySQL支持的數(shù)據(jù)類型
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MySQL的優(yōu)勢
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MySQL的劣勢
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何時使用MySQL
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何時不用MySQL
MySQL支持的數(shù)據(jù)類型
MySQL的優(yōu)勢
MySQL的劣勢
何時使用MySQL
何時不用MySQL
3. PostgreSQL
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PostgreSQL支持的數(shù)據(jù)類型
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PostgreSQL的優(yōu)勢
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PostgreSQL的劣勢
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何時使用PostgreSQL
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何時不用PostgreSQL
PostgreSQL支持的數(shù)據(jù)類型
PostgreSQL的優(yōu)勢
PostgreSQL的劣勢
何時使用PostgreSQL
何時不用PostgreSQL
數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
數(shù)據(jù)庫是有組織地存儲模型數(shù)據(jù)的空間,存儲各種類型的信息(數(shù)據(jù))。每個數(shù)據(jù)庫,除了無模式型的,都有一個模型,提供數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)描述。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是管理數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、大小和排序的應(yīng)用(或庫)。
注: 更多有關(guān)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的內(nèi)容,請看我們的文章:理解數(shù)據(jù)庫。
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)實現(xiàn)了關(guān)系模型,并用它來處理數(shù)據(jù)。關(guān)系模型在表中將信息與字段關(guān)聯(lián)起來(也就是schemas),從而存儲數(shù)據(jù)。
這種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)需要結(jié)構(gòu)(例如表)在存儲數(shù)據(jù)之前被定義出來。有了表,每一列(字段)都存儲一個不同類型(數(shù)據(jù)類型)的信息。數(shù)據(jù)庫中的每個記錄,都有自己唯一的key,作為屬于某一表的一行,行中的每一個信息都對應(yīng)了表中的一列——所有的關(guān)系一起,構(gòu)成了關(guān)系模型。
關(guān)系和數(shù)據(jù)類型
關(guān)系可以被看做是包含一系列共同表示被保持?jǐn)?shù)據(jù)庫以及相關(guān)信息的屬性的數(shù)學(xué)集合. 這種類型的識別和采集方法可以讓關(guān)系型數(shù)據(jù)庫以它們自己的方式運作.
在定義一個可以向其中插入數(shù)據(jù)的表時,每一個形成一條記錄的元素(例如: 屬性)都必須同定義的數(shù)據(jù)類型相匹配(例如:一個integer, 一個date 等等.). 不同的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實現(xiàn)了不同的數(shù)據(jù)類型 -- 它們不總是能直接互相轉(zhuǎn)換的.
與限制的協(xié)作,就像我們之前已經(jīng)介紹過的,在關(guān)系數(shù)據(jù)庫的使用中是很普遍的。事實上,限制形成了關(guān)系的核心.
注意: 如果你需要實際上沒有關(guān)系的,隨機的數(shù)據(jù)(例如一份文檔),你也許會對使用NoSQL感興趣 (無模式數(shù)據(jù)庫). 如果你想對它們有更多了解,看看我們的文章 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的比較吧.
重要和流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫
本文中,我們將會介紹三種主要而且重要的開源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),是他們影響了應(yīng)用開發(fā)世界。
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SQLite:
一個強大的嵌入式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
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MySQL:
最流行的RDBMS。
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PostgreSQL:
最先進(jìn)SQL型開源objective-RDBMS。
注: 開源應(yīng)用總是可以自由使用的。大多數(shù)時候,復(fù)制工程(利用代碼)創(chuàng)建新應(yīng)用也是被允許的。如果你對DBMS感興趣,你可以看看一些基于這些工程的分支項目,例如MariaDB。
SQLite
SQLite是非凡的數(shù)據(jù)庫,他可以進(jìn)程在使用它的應(yīng)用中。作為一個自包含、基于文件的數(shù)據(jù)庫,SQLite提供了出色的工具集,可以處理所有類型的數(shù)據(jù),沒有什么限制,而且比起服務(wù)器運行的進(jìn)程型服務(wù)器使用起來輕松許多。
一個應(yīng)用使用SQLite時,它的功能直接被集成在其中,應(yīng)用會直接訪問包含數(shù)據(jù)的文件(即SQLite數(shù)據(jù)庫),而不是通過一些端口(port, socket)來交互。感謝這種底層技術(shù),這使SQLite變得非?焖俸透咝,并且十分強大。
SQLite支持的數(shù)據(jù)類型
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NULL:
NULL值。
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INTEGER:
有符號整數(shù),按照設(shè)置用1、2、3、4、6或8字節(jié)存儲。
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REAL:
浮點數(shù),使用8字節(jié)IEEE浮點數(shù)方式存儲。
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TEXT:
文本字符串,使用數(shù)據(jù)庫編碼存儲(UTF-8, UTF-16BE 或 UTF-16LE)。
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BLOB:
二進(jìn)制大對象,怎么輸入就怎么存儲。
注: 想了解更多有關(guān)SQLite數(shù)據(jù)類型的信息,可以查看這一主題的 官方文檔 。
SQLite 的優(yōu)點
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基于文件:
整個數(shù)據(jù)庫都包含在磁盤上的一個文件中,因此它有很好的遷移性。
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標(biāo)準(zhǔn)化:
盡管它看起來像個“簡化版”的數(shù)據(jù)庫,SQLite 確實支持 SQL。它略去了一些功能(RIGHT OUTER JOIN 和 FOR EACH STATEMENT),但是,又同時增加了一些其他功能。
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對開發(fā)乃至測試都很棒:
在絕大多數(shù)應(yīng)用的開發(fā)階段中,大部分人都非常需要解決方案能有并發(fā)的靈活性。SQLite 含有豐富功能基礎(chǔ),所能提供的超乎開發(fā)所需,并且簡潔到只需一個文件和一個 C 鏈接庫。
SQLite的缺點
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沒有用戶管理:
高級數(shù)據(jù)庫都能支持用戶系統(tǒng),例如,能管理數(shù)據(jù)庫連接對數(shù)據(jù)庫和表的訪問權(quán)限。但由于 SQLite 產(chǎn)生的目的和本身性質(zhì)(沒有多用戶并發(fā)的高層設(shè)計),它沒有這個功能。
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缺乏額外優(yōu)化性能的靈活性:
仍然是從設(shè)計之初,SQLite 就不支持使用各種技巧來進(jìn)行額外的性能優(yōu)化。這個庫容易配置,容易使用。既然它并不復(fù)雜,理論上就無法讓它比現(xiàn)在更快,其實現(xiàn)在它已經(jīng)很快了。
什么時候要用 SQLite
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嵌入式應(yīng)用:
所有需要遷移性,不需要擴展的應(yīng)用,例如,單用戶的本地應(yīng)用,移動應(yīng)用和游戲。
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代替磁盤訪問:
在很多情況下,需要頻繁直接讀/寫磁盤文件的應(yīng)用,都很適合轉(zhuǎn)為使用 SQLite ,可以得益于 SQLite 使用 SQL 帶來的功能性和簡潔性。
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測試:
它能秒殺大部分專門針對應(yīng)用業(yè)務(wù)邏輯(也就是應(yīng)用的主要目的:能完成功能)的測試。
什么時候不要用SQLite
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多用戶應(yīng)用:
如果你在開發(fā)的應(yīng)用需要被多用戶訪問,而且這些用戶都用同一個數(shù)據(jù)庫,那么相比 SQLite 最好還是選擇一個功能完整的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(例如 MySQL)。
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需要大面積寫入數(shù)據(jù)的應(yīng)用:
SQLite 的缺陷之一是它的寫入操作。這個數(shù)據(jù)庫同一時間只允許一個寫操作,因此吞吐量有限。
MySQL
MySQL 在所有大型數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中最流行的一個. 它的特性豐富,產(chǎn)品的開源性質(zhì)使得其驅(qū)動了線上大量的網(wǎng)站和應(yīng)用程序. 要入手 MySQL 相對簡單,開發(fā)人員可以在互聯(lián)網(wǎng)上面訪問到大量有關(guān)這個數(shù)據(jù)庫的信息.
注意: 由于這個產(chǎn)品的普及性,大量的第三方應(yīng)用、工具和集成庫對于操作這個RDBCMS的方方面面大有幫助.
Mysql沒有嘗試去實現(xiàn)SQL標(biāo)準(zhǔn)的全部,而是為用戶提供了很多有用的功能. 作為一個獨立的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,應(yīng)用程序同Mysql守護(hù)進(jìn)程的交互,告訴它去訪問數(shù)據(jù)庫自身 -- 這一點不像 SQLite.
MySQL支持的數(shù)據(jù)類型
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TINYINT:
一個非常小的整數(shù).
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SMALLINT:
一個小整數(shù).
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MEDIUMINT:
一個中間大小的整數(shù).
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INT or INTEGER:
一個正常大小的整數(shù).
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BIGINT:
一個大的整數(shù).
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FLOAT:
一個小的 (單精度) 浮點數(shù),不能是無符號的那種.
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DOUBLE, DOUBLE PRECISION, REAL:
一個正常大小 (雙精度) 的浮點數(shù),不能使無符號的那種.
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DECIMAL, NUMERIC:
沒有被包裝的浮點數(shù)。不能使無符號的那種.
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DATE:
一個日期.
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DATETIME:
一個日期和時間的組合.
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TIMESTAMP:
一個時間戳.
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TIME:
一個時間.
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YEAR:
一個用兩位或者4位數(shù)字格式表示的年份(默認(rèn)是4位).
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CHAR:
一個固定長度的字符串,存儲時總是在其固定長度的空間里右對齊.
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VARCHAR:
一個可變長度的字符串.
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TINYBLOB, TINYTEXT:
一個BLOB或者TEXT列,最大長度255 (2^8 - 1)個字符.
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BLOB, TEXT:
一個BLOB或者TEXT列,最大長度 65535 (2^16 - 1)個字符.
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MEDIUMBLOB, MEDIUMTEXT:
一個BLOB或者TEXT列,最大長度 16777215 (2^24 - 1)個字符.
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LONGBLOB, LONGTEXT:
一個BLOB或者TEXT列,最大長度4294967295 (2^32 - 1) 個字符.
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ENUM:
一個枚舉類型.
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SET:
一個集合.
MySQL的優(yōu)點
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容易使用:
安裝MySQL非常容易。第三方庫,包括可視化(也就是有GUI)的庫讓上手使用數(shù)據(jù)庫非常簡單。
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功能豐富:
MySQL 支持大部分關(guān)系型數(shù)據(jù)庫應(yīng)該有的 SQL 功能——有些直接支持,有些間接支持。
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安全:
MYSQL 有很多安全特性,其中有些相當(dāng)高級。
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靈活而強大:
MySQL 能處理很多數(shù)據(jù),此外如有需要,它還能“適應(yīng)”各種規(guī)模的數(shù)據(jù)。
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快速:
放棄支持某些標(biāo)準(zhǔn),讓 MySQL 效率更高并能使用捷徑,因此帶來速度的提升。
MySQL的缺點
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已知的局限:
從設(shè)計之初,MySQL 就沒打算做到全知全能,因此它有一些功能局限,無法滿足某些頂尖水平應(yīng)用的需求。
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可靠性問題:
MySQL 對于某些功能的實現(xiàn)方式(例如,引用,事務(wù),數(shù)據(jù)審核等) 使得它比其他一些關(guān)系型數(shù)據(jù)庫略少了一些可靠性。
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開發(fā)停滯:
盡管 MySQL 理論上仍是開源產(chǎn)品,也有人抱怨它誕生之后更新緩慢。然而,應(yīng)該注意到有一些基于 MySQL 并完整集成的數(shù)據(jù)庫(如 MariaDB),在標(biāo)準(zhǔn)的 MySQL 基礎(chǔ)上帶來了額外價值。
何時使用 MySQL?
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分布式操作:
當(dāng)你需要的比SQLite可以提供的更多時,把MySQL包括進(jìn)你的部署棧,就像任何一個獨立的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,會帶來大量的操作自由和一些先進(jìn)的功能。
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高安全性:
MySQL的安全功能,用一種簡單的方式為數(shù)據(jù)訪問(和使用)提供了可靠的保護(hù)。
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Web網(wǎng)站 和 Web應(yīng)用:
絕大多數(shù)的網(wǎng)站(和Web應(yīng)用程序)可以忽視約束性地簡單工作在MySQL上。這種靈活的和可擴展的工具是易于使用和易于管理的——這被證明非常有助于長期運行。
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定制解決方案:
如果你工作在一個高度量身定制的解決方案上,MySQL能夠很容易地尾隨和執(zhí)行你的規(guī)則,這要感謝其豐富的配置設(shè)置和操作模式。
何時不用 MySQL?
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SQL 服從性:
因為 MySQL 沒有[想要]實現(xiàn) SQL 的全部標(biāo)準(zhǔn),所以這個工具不完全符合SQL。如果你需要對這樣的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行整合,從MySQL進(jìn)行切換是不容易的。
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并發(fā):
即使MySQL和一些存儲引擎能夠真地很好執(zhí)行讀取操作,但并發(fā)讀寫還是有問題的。
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缺乏特色:
再次提及,根據(jù)數(shù)據(jù)庫引擎的選擇標(biāo)準(zhǔn),MySQL會缺乏一定的特性,如全文搜索。
PostgreSQL
PostgreSQL 是一個先進(jìn)的,開放源代碼的[對象]-關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),它的主要目標(biāo)是實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和可擴展性. PostgreSQL, 或者說是 Postgres, 試圖把對 ANSI/ISO SQL標(biāo)準(zhǔn)的采用與修正結(jié)合起來.
對比其他的RDBMS, PostgreSQL以它對于對象-關(guān)系和\或關(guān)系型數(shù)據(jù)庫功能,比如對于可靠事務(wù),例如原子性,一致性,隔離性和持久性(ACID)的完全支持,這些東西的高度需求和集合的支持,以示其獨特性.
由于強大的底層技術(shù), Postgres對于高效的完成許多處理任務(wù)很有一手. 得益于其多版本并發(fā)控制 (MVCC)的實現(xiàn),在沒有讀取鎖的前提下也能達(dá)成并發(fā), 這也同樣確保了ACID的實施.
PostgreSQL是高度可編程的, 因而可以使用被稱作“存儲過程”的自定義程序進(jìn)行擴展. 這些功能可以被創(chuàng)建用來簡化一個寫重復(fù)、復(fù)雜并且常常需要數(shù)據(jù)庫操作的任務(wù)的執(zhí)行.
雖然特性強大,但這個 DBMS并沒有MySQL那么流行, 可還是有許多迷人的第三方工具和庫被設(shè)計出來用于使得對PostgreSQL的操作簡化. 如今通過許多操作系統(tǒng)默認(rèn)的包管理器輕松的獲取PostgreSQL已成為可能.
PostgreSQL支持的數(shù)據(jù)類型
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bigint:
有符號的八位整數(shù)
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bigserial:
自增長的八位整數(shù)
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bit [(n)]:
固定長度的位串
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bit varying [(n)]:
可變長度的位串
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boolean:
邏輯布爾值(true/false)
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box:
在一個平面上的矩形框
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bytea:
二進(jìn)制數(shù)據(jù)("位數(shù)組")
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character varying [(n)]:
可變長度的字符串
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character [(n)]:
固定長度的字符串
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cidr:
IPv4 或者 IPv6 網(wǎng)絡(luò)地址
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circle:
平面上的一個圓
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date:
日歷日期 ( 年月日)
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double precision:
雙精度浮點數(shù)(8位)
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inet:
IPv4 或者 IPv6 主機地址
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integer:
有符號的四位整數(shù)
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interval [fields] [(p)]:
時間跨度
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line:
平面上的一個無限長的直線
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lseg:
平面上的一個線段
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macaddr:
MAC (媒體訪問控制)地址
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money:
貨幣金額
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numeric [(p, s)]:
可選精度的精確數(shù)字
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path:
一個平面上的幾何路徑
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point:
一個平面上的幾何點
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polygon:
一個平面上的閉合的幾何路徑
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real:
單精度浮點數(shù)(4 位)
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smallint:有符號的兩位整數(shù)
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serial:
自增長4位整數(shù)
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text:
可變長度字符創(chuàng)
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time [(p)] [without time zone]:
一天中的時間(無時區(qū))
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time [(p)] with time zone:
一天中的時間,包含時區(qū)
-
timestamp [(p)] [without time zone]:
日期和時間(沒有時區(qū))
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timestamp [(p)] with time zone:
日期和時間,包含時區(qū)
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tsquery:
文本搜索查詢
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tsvector:
文本搜索文檔
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txid_snapshot:
用戶級事務(wù)ID快照
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uuid:
通用的唯一標(biāo)識符
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xml:
XML 數(shù)據(jù)
PostgreSQL的優(yōu)點
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標(biāo)準(zhǔn)支持 SQL 的開源關(guān)系型數(shù)據(jù)庫:
PostgreSQL 是一個開源的,免費的,同時非常強大的關(guān)系型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
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強大的社區(qū):
PostgreSQL 背后有熱忱而經(jīng)驗豐富的社區(qū),可以通過知識庫和問答網(wǎng)站獲取支持,全天候免費。
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強大的第三方支持:
即使其本身功能十分強大,PostgreSQL 仍附帶有許多強大的開源第三方工具來輔助系統(tǒng)的設(shè)計、管理和使用。
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可擴展性:
可以用預(yù)先存儲的流程來程序性擴展 PostgreSQL ,一個高級的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫理應(yīng)如此。
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面向?qū)ο?
PostgreSQL 不只是一個關(guān)系型數(shù)據(jù)庫,還是一個面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫——支持嵌套,及一些其他功能。
PostgreSQL的缺點:
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性能:
對于簡單而繁重的讀取操作, 超過了 PostgreSQL 的殺傷力,可能會出現(xiàn)比同行(如MySQL)更低的性能。
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普及:
按給出的該工具的性質(zhì),從普及度來說它還缺乏足夠后臺支撐,盡管有大量的部署——這可能會影響能夠獲得支持的容易程度。
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托管:
由于上述因素的影響,要讓主機或服務(wù)提供商提出使用PostgreSQL實例是很難的。
何時使用PostgreSQL?
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數(shù)據(jù)完整性:
當(dāng)可靠性和數(shù)據(jù)完整性是絕對必要而無需理由時,PostgreSQL是更好的選擇。
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復(fù)雜的自定義過程:
如果你需要你的數(shù)據(jù)庫執(zhí)行自定義過程,可擴展的PostgreSQL是更好的選擇。
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整合:
在將來,如果可能要把整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)遷移到另一個適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案(例如Oracle)中,PostgreSQL對于這種切換將是最兼容和易于操作的。
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復(fù)雜的設(shè)計:
相比其他的開源和免費的 RDBMS(關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))實現(xiàn)來說,對于復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫設(shè)計,PostgreSQL提供了大部分的功能和可能性,同時并沒放棄其他有價值的地方。
何時不用 PostgreSQL?
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速度:
如果你需要的只是快速的讀取操作, PostgreSQL 不是為此而準(zhǔn)備的工具。
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簡化體制:
除非你需要絕對的數(shù)據(jù)完整性,原子性,一致性,隔離性,耐久性,或復(fù)雜的設(shè)計,PostgreSQL 對簡化體制來說是殺手。
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復(fù)制:
除非你愿意花不少時間,精力和資源,否則對于那些缺乏數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)管理經(jīng)驗的人來說,實現(xiàn)與MySQL的(主從)復(fù)制可能不容易。