第一章认识 PostgreSQL

1.1 PostgreSQL 是什么

PostgreSQL（发音：post-gres-Q-L）是一款开源的关系型数据库管理系统，诞生于 1986 年的加州大学伯克利分校，至今已有近 40 年历史。它是目前世界上功能最强大的开源数据库之一。

简单理解：数据库就是一个帮你存数据、管数据、查数据的软件。 你往里面存表格数据，然后用 SQL 语言告诉它"我要什么数据"，它就帮你找出来。

主流数据库对比

数据库	类型	一句话特点
PostgreSQL	开源	功能最全面的开源数据库，标准兼容性最好
MySQL	开源	简单易上手，Web 开发中使用最广泛
SQL Server	商业	微软出品，与 .NET 生态深度集成
Oracle	商业	企业级标杆，功能最完整但价格昂贵
SQLite	开源	嵌入式数据库，无需服务器，适合小型应用

PostgreSQL 的核心优势

标准兼容性强：对 SQL 标准的支持是所有数据库中最好的
数据类型丰富：原生支持 JSON、数组、UUID、地理空间等类型
可扩展性高：可以自定义数据类型、函数、索引方法，甚至编程语言
稳定可靠：ACID 完全兼容，数据一致性保障极强
完全免费：没有任何商业限制，可自由使用于生产环境

什么时候选 PostgreSQL？ 如果你不确定选哪个数据库，选 PostgreSQL 基本不会错。它能覆盖从个人小项目到大型企业系统的几乎所有场景。

1.2 核心概念速览

在动手操作之前，先建立几个关键概念。不需要死记，后面实操时自然会理解。

数据的组织层次

PostgreSQL 中的数据按以下层级组织：

PostgreSQL 服务器（Server）
 └── 数据库（Database）        ← 一个服务器可以有多个数据库
      └── 模式（Schema）       ← 一个数据库可以有多个模式，默认是 public
           └── 表（Table）     ← 数据存储的核心单位
                ├── 列（Column）← 定义数据的"字段"，比如姓名、年龄
                └── 行（Row）   ← 每一条具体的数据记录

用生活来类比：

概念	类比
服务器	一整栋档案馆
数据库	档案馆里的一个房间
模式	房间里的一个柜子
表	柜子里的一份表格
列	表格的表头（姓名、年龄、成绩…）
行	表格里的一行记录

客户端-服务端架构

PostgreSQL 采用典型的客户端-服务端（C/S）架构：

┌──────────────┐         网络连接          ┌──────────────────┐
│   客户端      │  ───── SQL 语句 ──────▶  │  PostgreSQL 服务端 │
│  (psql /     │  ◀──── 查询结果 ──────   │  （存储和处理数据） │
│   pgAdmin /  │                          │                  │
│   你的应用)   │                          │  默认端口：5432    │
└──────────────┘                          └──────────────────┘

服务端：在后台持续运行，负责存储数据、执行 SQL、管理权限
客户端：你用来发送 SQL 命令的工具，可以是命令行（psql）、图形界面（pgAdmin）、或你写的程序代码

什么是 SQL

SQL（Structured Query Language，结构化查询语言）是和数据库沟通的语言。它分为几大类：

类别	全称	做什么	典型语句
DDL	Data Definition Language	定义数据结构	`CREATE TABLE`, `ALTER TABLE`, `DROP TABLE`
DML	Data Manipulation Language	操作数据	`INSERT`, `UPDATE`, `DELETE`, `SELECT`
DCL	Data Control Language	控制权限	`GRANT`, `REVOKE`
TCL	Transaction Control Language	管理事务	`BEGIN`, `COMMIT`, `ROLLBACK`

其中 SELECT 查询是日常使用频率最高的，本教程会在第四章重点讲解。

什么是事务

事务（Transaction） 是数据库操作的基本单位，简单理解就是"一组操作要么全部成功，要么全部失败"。

经典例子——银行转账：

从 A 账户扣 100 元
给 B 账户加 100 元

这两步必须同时成功或同时失败。如果第 1 步成功了、第 2 步失败了，钱就凭空消失了。事务就是解决这个问题的机制，第六章会详细介绍。

1.3 环境搭建

方式一：Docker 一键启动（推荐）

如果你已经安装了 Docker，这是最快的方式，一行命令搞定：

bash

docker run --name my-postgres \
  -e POSTGRES_PASSWORD=123456 \
  -p 5432:5432 \
  -d postgres:16

参数说明：

--name my-postgres：给容器取个名字
-e POSTGRES_PASSWORD=123456：设置超级用户 postgres 的密码
-p 5432:5432：把容器的 5432 端口映射到本机
-d postgres:16：使用 PostgreSQL 16 版本镜像，后台运行

启动后连接：

bash

docker exec -it my-postgres psql -U postgres

方式二：直接安装

Windows：

访问 https://www.postgresql.org/download/windows/
下载 EDB 安装包，一路 Next
安装过程中会让你设置 postgres 用户的密码，记住它
安装完成后，在开始菜单找到 SQL Shell (psql) 打开即可

macOS：

bash

# 使用 Homebrew
brew install postgresql@16
brew services start postgresql@16

Linux (Ubuntu/Debian)：

bash

sudo apt update
sudo apt install postgresql postgresql-client
sudo systemctl start postgresql

认识两个关键工具

psql — 命令行工具

psql 是 PostgreSQL 自带的命令行客户端，轻量高效，是日常操作的首选工具。

bash

# 连接到数据库
psql -U postgres -h localhost -p 5432

# 连接成功后你会看到这样的提示符：
postgres=#

在 postgres=# 提示符下，你可以输入 SQL 语句，也可以使用 psql 专属的反斜杠命令：

postgres=# \l              -- 列出所有数据库
postgres=# \c mydb         -- 切换到 mydb 数据库
postgres=# \dt             -- 列出当前数据库的所有表
postgres=# \d students     -- 查看 students 表的结构
postgres=# \q              -- 退出 psql

注意：SQL 语句需要以分号 ; 结尾，反斜杠命令不需要。

pgAdmin — 图形界面工具

如果你更习惯图形化操作，pgAdmin 是官方推荐的 GUI 工具：

Windows 安装 PostgreSQL 时通常会自带
也可以单独从 https://www.pgadmin.org/ 下载
提供可视化的表结构管理、SQL 编辑器、查询结果展示

对于本教程，建议以 psql 为主，因为命令行操作更能帮你理解 SQL 本身。

1.4 第一次动手：验证环境

安装完成后，跟着下面的步骤验证一切正常。

第一步：连接到 PostgreSQL

bash

psql -U postgres

输入密码后，看到 postgres=# 提示符就说明连接成功了。

第二步：查看版本

sql

SELECT version();

输出类似：

                          version
------------------------------------------------------------
 PostgreSQL 16.x on x86_64-pc-linux-gnu, compiled by gcc...

第三步：创建一个测试数据库

sql

CREATE DATABASE tutorial;

第四步：切换到测试数据库

\c tutorial

看到提示 You are now connected to database "tutorial" 就成功了。

第五步：创建第一张表并插入数据

sql

CREATE TABLE hello (
    id    SERIAL PRIMARY KEY,
    message TEXT
);

INSERT INTO hello (message) VALUES ('你好，PostgreSQL！');

SELECT * FROM hello;

如果看到以下输出，恭喜你，环境搭建成功！

 id |      message
----+-------------------
  1 | 你好，PostgreSQL！
(1 row)

第六步：清理（可选）

sql

DROP TABLE hello;      -- 删除表
\c postgres            -- 切回默认数据库
DROP DATABASE tutorial; -- 删除测试数据库

本章小结

你应该知道的	内容
PostgreSQL 是什么	开源关系型数据库，功能全面，免费可商用
数据组织层次	服务器 → 数据库 → 模式 → 表 → 行/列
架构模型	客户端-服务端，默认端口 5432
SQL 四大类	DDL（定义结构）、DML（操作数据）、DCL（权限控制）、TCL（事务管理）
关键工具	psql（命令行）、pgAdmin（图形界面）
下一步	第二章将学习如何创建数据库和表，以及各种数据类型

下一章：第二章数据库与表的基本操作（DDL）

第一章 认识 PostgreSQL ​

1.1 PostgreSQL 是什么 ​

主流数据库对比 ​

PostgreSQL 的核心优势 ​

1.2 核心概念速览 ​

数据的组织层次 ​

客户端-服务端架构 ​

什么是 SQL ​

什么是事务 ​

1.3 环境搭建 ​

方式一：Docker 一键启动（推荐） ​

方式二：直接安装 ​

认识两个关键工具 ​

psql — 命令行工具 ​

pgAdmin — 图形界面工具 ​

1.4 第一次动手：验证环境 ​

第一步：连接到 PostgreSQL ​

第二步：查看版本 ​

第三步：创建一个测试数据库 ​

第四步：切换到测试数据库 ​

第五步：创建第一张表并插入数据 ​

第六步：清理（可选） ​

本章小结 ​

第一章认识 PostgreSQL

1.1 PostgreSQL 是什么

主流数据库对比

PostgreSQL 的核心优势

1.2 核心概念速览

数据的组织层次

客户端-服务端架构

什么是 SQL

什么是事务

1.3 环境搭建

方式一：Docker 一键启动（推荐）

方式二：直接安装

认识两个关键工具

psql — 命令行工具

pgAdmin — 图形界面工具

1.4 第一次动手：验证环境

第一步：连接到 PostgreSQL

第二步：查看版本

第三步：创建一个测试数据库

第四步：切换到测试数据库

第五步：创建第一张表并插入数据

第六步：清理（可选）

本章小结