PDF de programación - PostgresSQL

PostgreSQL

Patricio Denzer

23 de octubre de 2002

U.T.F.S.M.

PostgreSQL

Resumen

La idea de este trabajo es introducir los conceptos fundamentales acerca del
diseño y modelado de bases de datos usando PostgreSql, adquirir los conocimien-
tos teóricos y prácticos en manejo de bases de datos relacionales, y el lenguaje
SQL. Además pretende proporcionar la documentación necesaria para iniciar
el estudio de bases de datos sin conocimiento previo acerca del tema, presen-
tando algunas situaciones claves que permitan dar una visión amplia y analizar
las ventajas y dificultades que presenta este sistema en comparación con sus
pares, para poder decidir al momento de iniciar el estudio en esta cada día más
necesaria e importante área.

1.

Introducción

Entre los sistemas de bases de datos existentes hoy en día, PostgreSQL jue-
ga un papel muy importante ya que es un sistema que tiene muchas cualidades
que lo hacen ser una muy buena alternativa para instalar sistemas en empre-
sas, universidades y una gran cantidad de otras aplicaciones. Este documento
está pensado como un material práctico de introducción a los sistemas de bases
de datos relacionales basados en PostgreSQL y no profundiza mayormente en
los conceptos, aunque aborda una gran parte de los temas necesarios para ini-
ciar el iniciar de buena forma el estudio, sin descuidar ningún aspecto. Además
la información se ilustra por medio de varios ejemplos que permiten entender
más a fondo los conceptos. Gran parte de la información que aquí se encuentra
fué obtenida de la documentación oficial de PostgreSQL, aunque también de
algunos libros y manuales, de donde se trató de obtener la mayor cantidad de
ideas y ponerlas en un documento que fuera fácil de entender y que lograra el
objetivo de dar una visión global acerca del sistema de bases de datos y en un
tamaño reducido.

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2.

¿Que es PostgreSQL

PostgreSQL es un avanzado sistema de bases de datos relacionales basado en
Open Source. Esto quiere decir que el código fuente del programa está disponible
a cualquier persona libre de cargos directos, permitiendo a cualquiera colabo-
rar con el desarrollo del proyecto o modificar el sistema para ajustarlo a sus
necesidades. PostgreSQL está bajo licencia BSD.

Un sistema de base de datos relacionales es un sistema que permite la manip-
ulación de acuerdo con las reglas del álgebra relacional. Los datos se almacenan
en tablas de columnas y renglones. Con el uso de llaves, esas tablas se pueden
relacionar unas con otras.

2.1.

Ideas Básicas acerca del funcionamiento

En la jerga de bases de datos, PosgreSQL usa el modelo cliente/servidor.

Una sesión en PostgreSQL consiste en ejecución de los siguientes procesos.

El servidor, que maneja archivos de bases de datos, acepta conecciones a
las aplicaciones cliente, y realiza acciones en la base de datos. El programa
servidor de bases de datos se conoce como postmaster

La aplicación cliente, que necesita realizar operaciones en la base de datos.
Las aplicaciones cliente pueden ser de la más diversa naturaleza: pueden
ser aplicaciones de texto en una consola, aplicaciones gráficas, un servidor
web que accede a la base de datos para mostrar una página, o herramientas
especializadas de mantenimiento de bases de datos.

Como es habitual en las aplicaciones cliente/servidor, el cliente y el servidor
pueden estar en diferentes máquinas. En este caso, estos se comunican sobre
una conexión de red TCP/IP.

El servidor PostgreSQL puede manejar múltiples conecciones concurrentes
de los clientes. Para esto inicia un nuevo proceso (”fork”) para cada conexión
llamado backend. Con esto, el cliente y el nuevo proceso del servidor se comuni-
can sin la intervención del proceso original del postmaster. Así, el postmaster
está siempre corriendo, esperando por conexiones de parte de los clientes Todo
esto por supuesto es invisible para el usuario y se menciona acá solo como un
comentario.

¿Que es una base de datos relacional?

Una base de datos relacional desde el punto de vista del usuario podemos decir
que es como una colección de tablas interrelacionadas que permiten almacenar
información para que esta pueda ser utilizada posteriormente, y se basa en el
modelo de datos relacional para la manipulación de las tablas, el que a su vez
se basa en elementos de la teoría de conjuntos para establecer las relaciones.

¿Que es una consulta?

Una consulta es una petición de información que se hace a la base de datos,
la que se implementa de acuerdo a ciertas reglas e instrucciones que provee el
lenguaje SQL y que permite ver y manipular datos que se encuentran en el
sistema.

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3. PostgreSQL v/s sus pares

A continuación se muestra una tabla con algunas características de tres im-
portantes sistemas de Bases de Datos. Aunque no son las versiones más recientes,
casi la totalidad de las características que allí aparecen concuerdan con lo que
son las últimas versiones, y es una buena referencia para conocer aspectos de
los tres sistemas.

MySQL
Mysql-3.23.41
GPL
Media

Media/Alta
Alta / Muy Alta
NO
Alta

Sistema
Versión
Licencia
Cumplimiento con
estándar SQL
Velocidad
Estabilidad
Integridad de datos
Seguridad
Soporte de LOCKING Media
y CONCURRENCIA
Soporte de Vistas
Soporte Subconsultas
Replicacion
Procedimientos
almacenados
Soporte Unicode
Soporte Disparadores
Integridad referencial

No (Planeada v4.2)
No (Planeada v4.1)
Si
No

PostgreSQL
PostgreSQL 7.1.3
BSD
Alta

SAP DB
SAP DB Version 7.3
GPL
-

Media
Alta
Si
Media
Alta

Si
Si
Si
Si

-
-
Si
-
-

Si
Si
-
Si

NO
No
No
ODBC, JDBC, C/C++, ODBC, JDBC, C/C++, ODBC ,JDBC,
OLEDB, Delphi, Perl,
Python, PHP

Si
Si
Si

C/C++, Precompilado(SQL
Embebido),Perl, Python,
PHP

ISAM, MYISAM,
BerkeleyDB,
InnoDB, HEAP,
MERGE, Gemini
si
NO (Planeado v4.0)
Si

SQL embebido (en C),
Tcl/Tk,Perl, Python,
PHP
PostgreSQL mantiene
su propio sistema
de tipos
de tablas
Si
Si
Si

-
Si
Si

-

-
-
-

Interfaces de
programación

Tipos de
Tablas
alternativas

Transacciones
Claves foráneas
Backups
en caliente

3.1. Ventajas de PostgreSQL

PostgreSQL se caracteriza por ser un sistema estable, de alto rendimiento,
gran flexibilidad ya que funcionar la mayoría de los sistemas Unix, además tiene
características que permiten extender fácilmente el sistema. PostgreSQL puede
ser integrada al ambiente Windows permitiendo de esta manera a los desar-
rolladores, generar nuevas aplicaciones o mantener las ya existentes. Permite
desarrollar o migrar aplicaciones desde Access, Visual Basic, Foxpro, Visual
Foxpro, C/C++ Visual C/C++, Delphi, etc., para que utilicen a PostgreSQL
como servidor de BD; Por lo expuesto PostgreSQL se convierte en una gran
alternativa al momento de decidirse por un sistema de bases de datos.

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4.

Instalación de PostgreSQL

Los requerimientos mínimos con que debe cumplir una máquina para poder

instalar PostgreSQL son:

8 megabytes de Memoria RAM

30 megabytes de espacio en disco duro para el cogido fuente

5 megabytes de espacio en disco duro para la instalación de los ejecutables

1 megabyte extra para las bases de datos básicas

3 megabytes de espacio en disco duro para el tarball con el codigo fuente

Para chequear el espacio en disco podemos usar el comando: df -k

Lo primero que debemos hacer es crear la cuenta del superusuario de Post-
greSQL, normalmente se usa por defecto como nombre de usuario ”postgres”.
Este usuario debe ser un usuario común del sistema, sin privilegios de root, esto
reduce considerablemente los riesgos de inseguridad. En la secuencia de abajo
se detalla el procedimiento para esto:

# adduser postgres
# passwd postgres

Toda la instalación del software y configuración se debe hacer desde la cuenta

postgres.

El proceso de compilación es idéntico a cualquier otro programa. En esta
caso la documentación recomienda una secuencia algo distinta pero con el mismo
resultado.

# gmake all >& make.log &
# tail -f make.log

Para instalar los binarios debemos realizar lo siguiente:

# cd /usr/src/pgsql/src
# gmake install >& make.install.log &
# tail -f make.install.log

Luego de esto debemos instalar la documentación desde el directorio pgsql/postgresql-

6.5/docτ ejecutar:

# make install

4.1. PostgreSQL y las distribuciones de Linux

Cuando PostgreSQL se instala junto con una distribución de Linux, por lo
general vienen hechas casi totas las tareas de configuración, las carpetas del
sistema ya están creadas y el Superuser también, por lo general con el nombre
postgres como mencionamos anteriormente.

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5. Empezando con PostgreSQL

El Administrador de la base de datos es el usuario que instaló el software,
creó los directorios e inició el proceso postmaster que como mencionamos anteri-
ormente es el demonio que permite a los usuarios interactuar con el sistema. Este
usuario no tiene que ser el administrador del sistema operativo ó superusuario,
aunque a veces en algunos documentos aparece como Superuser, refiriéndose
el que es el superusuario del sistema de bases de datos, nó el super usuario de
sistema operativo. Este Superuser no tiene permisos especiales en el sistema
operativo. Varios de los pasos para usar el sistema los puede realizar cualquier
usuario, pero otros los debe realizar el administrador de la base de datos. El
nombre de este usuario suele ser postgres ó pgsql.

5.1. Configurando el entono

Como ya dijimos, postgreSQL es una aplicación cliente/servidor, y el usuario
sólamente necesita tener acceso a la parte cliente, por ejemplo el programa
psql que es el que nos permite interactuar con el sistema. Vamos a asumir
que Postgres se instaló en el directorio /var/lib/pgsql, y todos los programas
de Postgres se instalarán en este caso en el directorio /var/lib/pgsql/bin.
Este último directorio debemos agregarlo al PATH de nuestro sistema. Si estamos
usando batch, ksh ó sh debemos agregar lo sigu