В прошлый раз я познакомил тебя с основами реляционных баз данных и SQL. Теперь пришло время настроить рабочую среду. Ты будешь использовать PostgreSQL в качестве своей СУБД, поэтому для начала ее нужно скачать и установить.
Загрузка и установка PostgreSQL
PostgreSQL поддерживает все основные операционные системы. Процесс установки прост, поэтому я постараюсь рассказать о нем как можно быстрее.
Для Windows и Mac ты можешь загрузить установщик с веб-сайта EDB.
EDB больше не предоставляет пакеты для систем GNU/Linux. Вместо этого они рекомендуют вам использовать диспетчер пакетов твоего дистрибутива.
Установщики включают в себя разные компоненты.
Вот самые важные из них:
- Сервер PostgreSQL (очевидно)
- pgAdmin, графический инструмент для управления базами данных
- Менеджер пакетов для загрузки и установки дополнительных инструментов и драйверов
Windows
Скачав установщик, запусти его как любой другой исполняемый файл. Процесс довольно прямолинеен, но некоторые вещи все же заслуживают внимания.
Диалоговое окно «Выбрать компоненты» позволяет выборочно устанавливать компоненты. Если у тебя нет веской причины что-то менять — оставляй все как есть.
По умолчанию PostgreSQL создает суперпользователя с именем postgres (воспринимай его как учетную запись
администратора сервера базы данных).
Во время установки тебе нужно будет указать пароль для суперпользователя (root).
Позже ты сможешь создать других пользователей и назначать им отдельные доступы и роли. Мы вернемся к этому позже, а сейчас тебе понадобится учетная запись суперпользователя, чтобы начать использовать СУБД.
Чтобы запустить сервер разработки на твоем компьютере или localhost, необходимо
назначить ему порт.
Порт по умолчанию - 5432. Если ты устанавливаешь PostgreSQL впервые, то он скорее всего свободен. Если окажется, что этот порт уже занят другим экземпляром PostgreSQL, ты можешь указать другое значение, например 5433.
После завершения установки ты сможешь запустить SQL Shell, поставляемый с Postgres.
Шаг за шагом ты выберешь сервер, какую базу данных использовать, порт, имя пользователя и пароль.
Используй данные, которые ты вводил на предыдущих шагах.
Поздравляю! Настройка для Windows завершена, и скоро мы начнем писать первые SQL запросы.
Ниже список вариантов установки для других операционных систем.
macOS
Для macOS у тебя есть разные варианты. Можно скачать установщик с сайта EDB и запустить его.
Кроме того, можно использовать Postgres.app, простое приложение для macOS.
После запуска у тебя появится сервер PostgreSQL, готовый к использованию. Завершить работу сервера можно просто закрыв приложение.
Кроме того, ты также можете использовать Homebrew, менеджер пакетов для macOS.
GNU/Linux
Ты можешь найти PostgreSQL в репозиториях большинства дистрибутивов Linux. Установить его можно одним щелчком мыши из выбранного графического диспетчера пакетов.
Альтернативно, можно использовать установку через терминал. Ты можешь обратиться к документации твоего дистрибутива для получения дополнительных сведений.
Ubuntu
sudo apt-get install postgresql
Ubuntu PostgreSQL configuration guide
Fedora
sudo yum install postgresql-server postgresql-contrib
Fedora PostgreSQL configuration guide
openSUSE
sudo zypper install postgresql postgresql-server postgresql-contrib
openSUSE PostgreSQL configuration guide
Arch
sudo pacman -S postgresql
Arch PostgreSQL configuration guide
Запуск оболочки PostgreSQL
После установки PostgreSQL, нужно запустить оболочку(shell), с помощью которой ты получишь возможность управлять базой данных.
Открой терминал и введи:
psql -U postgres
psql - это оболочка Postgres, аргумент -U используется для указания пользователя.
Поскольку ты еще не создавал других
пользователей, ты войдешь в систему как суперпользователь postgres.
После этого нужно будет ввести пароль суперпользователя, который ты выбрал во время установки.
Как только пароль установлен, база данных PostgreSQL готова к работе!
Если сервер PostgreSQL по какой-то причине не запускается, можешь попробовать запустить его вручную.
sudo systemctl start postgres
Понимание модели клиент-сервер
Я уже упоминал PostgreSQL Server как важный компонент базы данных. Но что такое сервер в этом контексте и зачем он нам нужен?
Для начала тебе необходимо понимать модель клиент-сервер.
Почти все СУБД (PostgreSQL, MySQL и другие) следуют клиент-серверной модели. В ней база данных находится на сервере, и клиент отправляет запросы на сервер, который их обрабатывает.
Под клиентом здесь подразумевается бекэнд нашего приложения, а запросы в - это SQL операции, такие как SELECT, INSERT, UPDATE и DELETE.
Для разработки любого бекэнда, тебе нужен локальный сервер для экспериментов и тестирования. Этот локальный сервер аналогичен удаленному, но работает прямо на твоем компьютере.
С точки зрения клиента удаленный и локальный сервер идентичны. После разработки и тестирования ты можешь заставить свой продукт взаимодействовать с удаленным сервером вместо локального, просто изменив пару параметров.
Некоторые базы данных не используют эту модель, например SQLite, которая хранит все в простом файле на диске. Это хорошо работает для небольших приложений, но для большинства реальных приложений тебе понадобится архитектура клиент-сервер.
Мета-команды PostgreSQL
Теперь, когда ты все настроил и готов приступить к работе с базой данных, осталось разобрать несколько мета-команд. Это не SQL запросы, а команды специфичные для PostgreSQL.
В других системах управления базами данных есть их аналоги, но их синтаксис немного отличается.
Всем мета-командам предшествует обратная косая черта \, за которой следует фактическая команда.
Список всех баз данных
Чтобы получить список всех баз данных на сервере, ты можешь использовать команду \ l.
Ввод этой мета-команды в оболочке Postgres выведет:
List of databases
Name | Owner | Encoding | Collate | Ctype | Access privileges
-------------+----------+----------+-------------+-------------+-----------------------
postgres | postgres | UTF8 | en_US.UTF-8 | en_US.UTF-8 |
template0 | postgres | UTF8 | en_US.UTF-8 | en_US.UTF-8 | =c/postgres +
| | | | | postgres=CTc/postgres
template1 | postgres | UTF8 | en_US.UTF-8 | en_US.UTF-8 | =c/postgres +
| | | | | postgres=CTc/postgres
Это список всех имеющихся баз данных и служебная информация, такая как владелец базы данных, кодировка и права доступа.
На данный момент мы пока ничего не создали, а базы данных которые ты видишь на экране - создаются по умолчанию при установке Postgres.
- postgres - это просто пустая база данных.
- «template0» и «template1» - это служебные базы данных, которые служат шаблоном для создания новых баз.
Тебе пока не стоит беспокоиться о них. Если хочешь изучить все детали, то проверь официальную документацию.
Подключаемся к базе данных PostgreSQL
Некоторые команды SQL требуют, чтобы ты сначала вошел в базу данных (например, для создания новой таблицы). Ты можешь выбрать, в какую базу данных входить, при запуске SQL Shell.
Когда ты находишься внутри оболочки (shell), то можешь использовать команду \c (или \connect), за которой следует имя
базы данных. Если бы у тебя была другая база данных под названием hello_world, то подключиться к ней можно было бы так:
`\c hello_world
Полностью в терминале у тебя получится что-то такое:
postgres=# \c hello_world
You are now connected to database "hello_world" as user "postgres".
hello_world=#
Обрати внимание, что приглашение оболочки изменилось с postgres на hello_world. Это значит, что теперь ты
подключен к базе данных hello_world, а не postgres.
Получить список всех таблиц в базе данных
Как и в случае со списком существующих баз данных, ты можешь получить список таблиц внутри конкретной базы данных
с помощью команды \dt.
Перед выполнением этой команды вам необходимо войти в базу данных.
Предположим, ты уже находишься внутри базы hello_world, и в ней есть таблица с именем my_table. Набрав \dt, ты
получишь следующее:
List of relations
Schema | Name | Type | Owner
--------+----------+-------+----------
public | my_table | table | postgres
Ты можешь увидеть имя таблицы и некоторую другую информацию, такую как схема (мы обсудим схемы в более сложных руководствах) и владельца.
Владелец (owner) — это пользователь, который создал таблицу.
Если ты создаешь других пользователей и используешь их для создания таблиц, то в последнем столбце будут именно они.
Список пользователей и ролей
Как ты уже знаешь, при установке Postgres создается суперпользователь с именем postgres.
Список всех пользователей базы данных можно вывести на экран используя команду \dg.
List of roles
Role name | Attributes | Member of
------------+------------------------------------------------------------+-----------
postgres | Superuser, Create role, Create DB, Replication, Bypass RLS | {}
Обрати внимание, что первый столбец называется — роль (role name). И весь вывод на экран называется “список ролей” (List of roles), а не список пользователей.
В PostgreSQL пользователи и роли практически одинаковы.
У ролей есть атрибуты, которые определяют их разрешения, такие как создание баз данных или даже создание других новых ролей.
Любая роль с атрибутом LOGIN может рассматриваться, как пользователь.
Здесь мы видим только одну роль, суперпользователя по умолчанию.
В реальном мире все будет иначе, потому что использовать только суперпользователя все время опасно. Вместо этого создают другие роли с меньшими привилегиями. Это гарантирует, что никто не совершит нежелательных действий по ошибке.
Если у одной из ролей есть доступ только на чтение данных, то с помощью этой роли будет невозможно удалить таблицу или поле.
Твой первый SQL оператор
Наконец, мы все настроили и готовы к работе и знаем основные мета-команды, специфичные для PostgreSQL.
Теперь приступим к изучению языка запросов SQL.
Я покажу тебе несколько базовых примеров, чтобы разобраться в структурированном языке запросов и получить представление о SQL. А более подробно мы рассмотрим операции CRUD это в следующей статье.
Создание новой базы данных
Первое, что тебе нужно узнать при изучении баз данных, - это как создать базу данных.
Создать базу можно сделать с помощью команды CREATE DATABASE, за которой следует имя базы данных:
CREATE DATABASE store;
Команды и ключевые слова SQL обычно пишутся в верхнем регистре.
На самом деле это не является обязательным требованием, и обычно они нечувствительны к регистру.
То есть ты мог бы написать
create database store;
И все сработало бы нормально.
Но при написании операторов SQL обычно предпочтительнее прописные буквы. Это хорошая практика, потому что она может помочь тебе визуально отличить ключевые слова SQL от других частей оператора, таких как имена таблиц и столбцов.
Заметь, что все стандартные команды в PostgreSQL должны заканчиваться точкой с запятой ;. Это часть стандарта.
Для мета-команд PostgreSQL точка с запятой не нужна.
Создание таблиц
После того как ты создал новую базу данных, можно приступать к созданию таблиц.
Но, для начала, подключимся к новой базе данных с помощью команды \c, за которой следует имя базы данных:
\c store
Теперь, когда ты подключился к базе данных (обратите внимание, что приглашение оболочки SQL теперь включает имя активной базы данных), ты готов создать свою первую таблицу.
Таблица создается с помощью команды CREATE TABLE, за которой следует список столбцов таблицы и их типы данных в круглых скобках:
CREATE TABLE products (
id INT,
name TEXT,
quantity INT
)
Это создаст таблицу под названием products, которая содержит 3 столбца:
idтипаINT(целое число)nameтипаTEXT(строка)quantityтакже типаINT
После создания таблицы перейдем к добавлению данных.
Вставка данных в таблицы PostgreSQL
Чтобы добавить данные в таблицу, используют команду INSERT INTO следующим образом:
INSERT INTO products (id, name, quantity) VALUES (1, 'first product', 20);
Посмотрим на команду INSERT INTO подробнее:
- Команда
INSERT INTOозначает, что вы собираетесь вставить новые данные products- это имя таблицы в базе данных, в которую ты хочешь вставить данные(id, name, quantity)- это список столбцов в нашей таблице, разделенных запятыми. Тебе не нужно указывать все столбцы (иначе какой в смысл?). В некоторых случаях вы хотите выборочно вставлять данные в некоторые столбцы. Остальные столбцы будут автоматически заполнены значениями по умолчанию.VALUES (1, 'first product', 20)- это фактические данные, которые будут вставлены в таблицу. «1» - этоid, «first product» - этоname, «20» - этоquantity.
Выборка данных из SQL таблицы
Теперь, когда ты добавил в таблицу первую запись, ты можешь использовать SQL для получения содержимого таблицы.
Выборка данных осуществляется с помощью команды SELECT, и это выглядит следующим
образом:
SELECT id, name, quantity FROM products;
Мы используем команду SELECT. За ней следует список столбцов, которые мы хотим получить.
Затем мы используем команду FROM, чтобы указать, из какой таблицы брать данные. На этот раз это таблица products.
id | name | quantity
---+---------------+----------
1 | first product | 50
Для ситуаций когда ты хочешь выбрать все столбцы которые есть в таблице, ты можешь поставить звездочку вместо списка полей.
SELECT * FROM products;
Звездочка означает: выбрать все столбцы. Результат останется прежним.
Ты должен обратить внимание на то, как команда SELECT выбирает столбцы и строки. Столбцы указываются в виде списка и
разделяются запятыми. Затем команда переходит к выбору запрошенных строк.
Если условия не указаны (как в этом случае), будут выбраны все строки в таблице.
Позже мы увидим, как использовать условия с командой WHERE для создания эффективных запросов.
Обновление данных в PostgreSQL
Представь, что ты запустил свое потрясающее приложение для магазина и получили первый заказ на один из продуктов.
Первое, что нужно сделать — это обновить доступное количество в вашем инвентаре, чтобы в дальнейшем у вас не возникли проблемы с отсутствием товара на складе.
Для обновления данных ты можешь использовать команду UPDATE:
UPDATE products SET quantity=49 WHERE id=1;
Давайте разберемся с тем как работает UPDATE.
Начинаем мы с ключевого слова UPDATE, за которым следует имя таблицы.
Затем мы используем SET, чтобы установить новые значения для наших столбцов.
После SET — пишем имена столбцов, которые
хотим обновить.
За ними — знак равенства и новое обновленное значение.
Также ты можешь обновить сразу несколько столбцов, разделив их запятыми:
UPDATE products SET name='new name', quantity=49 WHERE id=1;
Но стоп, какие строки обновляются этой командой?
Ты уже должны были догадаться об этом. Чтобы указать, какие строки
следует обновить новыми значениями, мы используем команду WHERE, за которым следует условие.
В этом случае мы сопоставляем строки, используя их столбец id, и обновляем строку с id 1.
Удаление данных из SQL таблицы
Теперь рассмотрим случай, когда ты прекратил продажу определенного продукта и захотел полностью удалить его из своей базы данных.
Для этого можно использовать команду DELETE:
DELETE FROM products WHERE id=1;
Как и при обновлении данных, чтобы определить, какие именно строки мы хотим удалить, нам нужно условие WHERE.
Удаление таблиц в PostgreSQL
Если вдруг ты решил изменить структуру базы и для этого нужно удалить всю таблицу, то тебе подойдет команда DROP TABLE:
DROP TABLE products;
Это приведет к удалению всей таблицы products из базы данных.
Будь очень осторожен с командой DELETE!
Я бы не позавидовал тому, кто “случайно” удалит не ту таблицу из базы данных.
Удаление баз данных PostgreSQL
Точно так же ты можешь удалить из системы всю базу данных:
DROP DATABASE store;
Заключение
Поздравляю, у тебя все получилось!
Ты установил и запустили PostgreSQL. Ты изучил основные команды SQL и проделали с ними несколько интересных вещей.
Эти несколько простых команд — основа, которую ты будешь использовать большую часть времени при взаимодействии с базами данных, поэтому тебе следует пойти и потренироваться и изучить самостоятельно. В следующий раз мы погрузимся глубже и обсудим Базы данных, роли и таблицы в PostgreSQL