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PostgreSQL - Introdução e Conceitos
Eduardo Hoelz Stern
O PostgreSQL não é um software novo. Seu desenvolvimento começou em 1986, na universidade de Berkeley, na Califórnia, com base no código-fonte do banco de dados INGRES. Por isso, na época ele foi chamado de Postgres - uma abreviação de Pos INGRES. O projeto foi liderado pelo Professor Michael Stonebraker e financiado pela Agência de Pesquisa de Projetos Avançados de Defesa dos EUA (DARPA), pelo Departamento de Pesquisa do Exército Americano (ARO), pela Fundação Nacional de Ciência (NSF) e pela ESL, Inc. Em 1994 deixou de ser desenvolvido somente em Berkeley e seu código-fonte foi disponibilizado na Internet. Em 1995 ganhou suporte à linguagem SQL e finalmente em 1996 teve seu nome alterado para PostgreSQL.
Atualmente, o PostgreSQL utiliza a licença BSD, que dá total liberdade: qualquer pessoa pode alterar o código e utilizar o produto em operações comerciais, sem ter que pagar nada a ninguém. A única regra é que a Universidade de Berkeley não é responsável por nada que aconteça com o software.
Características
Apesar da pouca popularidade, o PostgreSQL é um gerenciador de banco de dados veloz, robusto e que se encontra na lista dos que mais possuem recursos. Foi o pioneiro na introdução de vários conceitos objeto-relacionais que só recentemente foram implementados em alguns bancos de dados comerciais. Dentre as principais características, podemos citar:
- Suporte aos padrões ANSI SQL 89, 92 e 99;
- Suporte a transações;
- Sistema de concorrência de múltiplas versões dos dados (MVCC, no inglês): permite que gravações não bloqueiem leituras e vice-versa;
- Backup online;
- Integridade referencial;
- Funções definidas pelo usuário;
- Herança de tabelas;
- Conexão por interfaces nativas;
- Suporte a várias linguagens de desenvolvimento (PHP, Java, C, ASP, .Net, Perl, Python, VB, Delphi, C++ Builder etc);
-Tipos de dados definidos pelo usuário;
- Várias linguagens de programação de funções (plpgSQL, plTcl, plPerl, plPython, C etc);
- Possui uma estrutura própria para os objetos do banco e não depende de nenhum engine externo, como BerkeleyDB ou InnoDB.
Plataformas Suportadas
O PostgreSQL pode ser instalado nas plataformas Unix (Linux, FreeBSD, AIX, HPUX, Solaris, NetBSD, OpenBSD etc) – de fato, ele já faz parte da distribuição da maioria delas. A versão free do banco ainda não está disponível para Windows.
Quem necessita rodar a versão free do PostgreSQL no Windows deve utilizar um emulador UNIX, como o cygwin (www.cygwin.com). No entanto, o uso de um emulador faz com que o servidor fique até 50% mais lento do que o normal.
A distribuição comercial da dbExperts (www.dbexperts.com.br) contém uma versão do PostgreSQL nativa para Windows, dispensando o uso de qualquer emulador.
Conceitos Básicos
Para iniciar o servidor PostgreSQL no Linux, utilize o comando service postgresql start. No Windows, utilize o painel de controle de serviços.
Cada instalação do PostgreSQL cria uma área de dados (na documentação, referenciada como cluster), que é um diretório onde são armazenados todos os bancos de dados. Em geral, as distribuições criam automaticamente este diretório. Manualmente, ele pode ser gerado com o comando initdb, conforme a linha a seguir (o símbolo % representa o prompt):
%initdb –d
NOTA: Muitos comandos do PostgreSQL estão disponíveis como aplicativos de linha de comando.
Um banco de dados pode conter tabelas, views (que podem ser editáveis), seqüências, domínios, triggers, Stored Procedures e UDF´s.
Esses objetos podem ser agrupados em schemas, que são subdivisões dentro de um banco de dados. A restrição é que não podem existir schemas dentro de schemas. Os objetos contidos em um schema são acessados com a sintaxe nome_do_schema.nome_do_objeto.
Para criar um schema utilize o comando CREATE SCHEMA:
CREATE SCHEMA contabil;
Para criar um objeto dentro de um schema, utilize a sintaxe nome_do_schema.nome_do_objeto:
CREATE TABLE contabil.contas(
...
);
O usuário postgres
Uma instalação nova cria um super-usuário chamado postgres, sem senha. Ele tem todas as permissões, sobre todos os bancos de dados. Novos usuários podem ser criados com o comando CREATE USER nome_usuario.
Criando databases
Para criar um novo banco de dados utilize o aplicativo createdb, na linha de prompt:
% createdb teste
ou
% createdb -U postgres teste
Para apagar um banco de dados utilize o comando dropdb:
% dropdb -U postgres teste
O parâmetro -U especifica qual usuário será usado para executar o comando (-U pode ser utilizado em todos os comandos do PostgreSQL). Caso o parâmetro não seja especificado, será assumido o nome do usuário logado no sistema operacional.
Observe que não há vínculo entre o usuário do sistema operacional e o usuário do banco de dados; o PostgreSQL apenas utiliza o usuário do sistema como “dica” para preencher o login, ou seja, o nome do usuário deve estar sempre cadastrado no banco de dados.
O database template1
A instalação do PostgreSQL cria um banco de dados chamado template1, utilizado como matriz para criação de novos bancos. Para indicar outro banco de dados como modelo, informe o parâmetro -T no comando createdb:
% createdb -T meudbmatriz -U usuario nome_do_banco
Nota: O banco de dados template1 não pode ser apagado ou modificado.
Enviando comandos SQL
O utilitário de linha de comando psql permite enviar comandos SQL diretamente para o servidor. A sintaxe para entrar no aplicativo é psql nome_do_banco login. Veja um exemplo:
% psql contabil postgres
Welcome to psql 7.3.3-dbExperts
Type: \copyright for distribution terms
\h for help with SQL commands
\? for help on internal slash commands
\g or terminate with semicolon to execute query
\q to quit
contabil=#
A partir do prompt # os comandos SQL podem ser digitados. O finalizador de comandos é o ponto-e-vírgula. Veja abaixo:
contabil=# select version();
PostgreSQL 7.3.3 (1 row)
A lista completa de parâmetros do psql pode ser visualizada com o comando psql –help.
Existem também utilitários gráficos para administração do PostgreSQL. Dentre eles, podemos citar o pgAdmin (www.pgadmin.org) e o pgAccess (www.pgaccess.org). Vide figura 1.
Figura 1. pgAccess.
Conexão remota
As conexões em rede com um servidor PostgreSQL são feitas sempre através do protocolo TCP/IP. Por padrão, o servidor espera essas conexões na porta 5432, mas isso pode ser alterado no arquivo de configuração postgresql.conf. No Linux, esse arquivo é criado no diretório /var/lib/pgsql/data.
Uma aplicação cliente necessita das seguintes informações para efetuar a conexão com o servidor:
- Endereço IP ou nome DNS do servidor;
- Porta TCP/IP;
- Usuário;
- Senha;
- Database;
Quando executamos o comando psql teste postgres, estamos dizendo para o utilitário psql se conectar na máquina local (localhost), na porta padrão (5432), com o usuário postgres, não passando nenhuma senha (se necessário, será pedida), no database teste.
Se o servidor estiver em outra máquina, utilize o parâmetro -h para informar o ip/nome do host:
% psql -h psql.dbexperts.net teste postgres
O comando abaixo faz a conexão através da porta 1028 (o servidor deve estar configurado para receber conexões nesta porta):
% psql -h psql.dbexperts.net:1028 teste postgres
Biblioteca client
A biblioteca libpq.so (ou libpq.dll, no Windows) é o client do banco e deve ser instalada nas máquinas que necessitarem se conectar com o servidor. Aplicações Java que utilizam o driver JDBC tipo IV do PostgreSQL não necessitam da biblioteca.
Seguem alguns links para download de drivers de conexão:
dbExpress e .Net - http://gborg.postgresql.org (já acompanham a libpq.dll)
ODBC - http://odbc.postgresql.org
JDBC - http://jdbc.postgresql.org
NOTA: A biblioteca libpq.dll está disponível também na versão free do PostgreSQL
Criando e manipulando tabelas
Vamos implementar um exemplo. Primeiro, crie um novo banco de dados chamado sqlmagazine:
% createdb -U postgres sqlmagazine
Em seguida, faça a conexão com o psql:
% psql sqlmagazine postgres
Welcome to psql 7.3.3
Crie a tabela Contas com o comando a seguir:
sqlmagazine=# create table contas
(
id serial primary key,
titular text,
saldo numeric(11,2) not null
);
NOTICE: CREATE TABLE will create implicit sequence 'contas_id_seq' for SERIAL column 'contas.id'
NOTICE: CREATE TABLE/PRIMARY KEY will create implicit index 'contas_pkey' for table 'contas'
Observe que o tipo de dados serial é um inteiro com numeração automática. Em seguida, crie a tabela de movimentos:
sqlmagazine=# create table movimentos
(
id serial primary key,
fk_conta integer references contas not null,
descricao text,
data timestamp default now() not null,
credito numeric(11,2) not null,
debito numeric(11,2) not null
);
NOTICE: CREATE TABLE will create implicit sequence 'movimentos_id_seq' for SERIAL column 'movimentos.id'
NOTICE: CREATE TABLE / PRIMARY KEY will create implicit index 'movimentos_pkey' for table 'movimentos'
NOTICE: CREATE TABLE will create implicit trigger(s) for FOREIGN KEY check(s)
Os comandos a seguir inserem novos registros:
sqlmagazine=# insert into contas(titular, saldo) values ('ClubeDelphi', 0);
sqlmagazine=# insert into contas(titular, saldo) values ('SQL Magazine', 0);
Por último, temos alguns exemplos de SELECT:
sqlmagazine=# select * from contas;
id | titular | saldo
----+--------------+-------
1 | ClubeDelphi | 0.00
2 | SQL Magazine | 0.00
(2 rows)
sqlmagazine=# select titular, sum(credito - debito) as saldo from contas inner join movimentos on contas.id=movimentos.fk_conta group by contas.id, contas.titular;
titular | saldo
--------------+----------
ClubeDelphi | 650.00
SQL Magazine | 550.00
(2 rows)
Autor
Eduardo Hoelz Stern
(ehstern@dbexperts.com.br), administrador de empresas formado pela Fundação Armando Álvares Penteado, em São paulo, atua há mais de 10 anos na área de informática com especialidade em bancos de dados e desenvolvimento de sistemas.
Diretor de TI da dbExperts Brasil (www.dbexperts.com.br), desenvolveu a única versão do PostgreSQL com suporte nativo a Windows e Mac Os X, que originou a distribuição comercial dbExperts PostgreSQL.
