【数据库】PostgreSQL（持续更新）

K8S 部署

# pg.yaml
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: tv-postgres-pv
  namespace: local
  labels:
    storage: tv-postgres-pv
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  capacity:
    storage: 50Gi  # 按需修改，需要保持与下方一致
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
  hostPath:
    path: /mnt/local/tv-postgres-pv
    type: DirectoryOrCreate

---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: tv-postgres-pvc
  namespace: local
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 50Gi
  storageClassName: ""
  volumeMode: Filesystem
  volumeName: tv-postgres-pv

---
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: tv-postgres-configmap
  namespace: local
data:
  init.sql: | 
    CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS ltree WITH SCHEMA public;
    CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS pgcrypto WITH SCHEMA public;

---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: tv-postgres
  namespace: local
spec:
  serviceName: "tv-postgres-service"
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: tv-postgres
  template:
    metadata:
      labels:
        app: tv-postgres
    spec:
      containers:
      - name: tv-postgres
        image:   # 你可以选择你需要的 PostgreSQL 版本
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 5432
          name: tv-postgres
        env:
        - name: POSTGRES_USER
          value: postgres
        - name: POSTGRES_PASSWORD
          value: mypassword
        - name: PGDATA
          value: /var/lib/tv-postgresql/data/pgdata
        volumeMounts:
        - name: tv-postgres-data
          mountPath: /var/lib/tv-postgresql/data
        - name: init-scripts
          mountPath: /docker-entrypoint-initdb.d
        readinessProbe:
          exec:
            command:
            - pg_isready
            - -U
            - tv-postgres
          initialDelaySeconds: 5
          periodSeconds: 5
        livenessProbe:
          exec:
            command:
            - pg_isready
            - -U
            - tv-postgres
          initialDelaySeconds: 60
          periodSeconds: 10
      volumes:
      - name: init-scripts
        configMap:
          name: tv-postgres-configmap
      - name: tv-postgres-data
        persistentVolumeClaim:
          claimName: tv-postgres-pvc

---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: tv-postgres-service
  namespace: local
spec:
  ports:
  - port: 5432
    targetPort: 5432
    name: tv-postgres
  clusterIP: None  # Headless service
  selector:
    app: tv-postgres


---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: tv-postgres-service-external
  namespace: local
spec:
  ports:
    - port: 5432
      targetPort: 5432
      protocol: TCP
      nodePort: 30042
  selector:
    app: tv-postgres
  type: NodePort

基本使用


-- 系统
SELECT version();
-- 查看当前活动的会话，包括每个连接的状态、正在执行的查询等信息。
-- 这对于诊断性能问题和锁定问题非常有用。
select * from pg_stat_activity;

-- 提供每个数据库的统计信息，如磁盘读取次数、块命中次数、事务数量等。
-- 该表可以帮助管理员了解各个数据库的工作负载情况。
select * from pg_stat_database;

-- 显示用户定义的表（非系统表）的统计信息，例如扫描次数、插入/更新/删除操作的数量。
-- 此信息对于评估表的使用频率和性能调优很有帮助。
select * from pg_stat_user_tables;

-- 类似于 pg_stat_user_tables，但是它提供了更详细的存储统计信息，
-- 包括表的数据文件读写次数，有助于了解I/O模式。
select * from pg_statio_user_tables;

-- 显示用户定义的索引的统计信息，比如索引扫描次数、索引块读取次数等。
-- 这对于分析索引的有效性和利用率非常重要。
select * from pg_stat_user_indexes;

-- 类似于 pg_stat_user_indexes，但它提供了关于索引存储的详细统计信息，
-- 包括索引数据文件的读写次数，这有助于评估索引的I/O效率。
select * from pg_statio_user_indexes;

-- 数据库
DROP DATABASE IF EXISTS "mydb";
CREATE USER "admin" WITH PASSWORD 'admin';
CREATE DATABASE "mydb" OWNER "mydb_admin";
CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS ltree WITH SCHEMA public;

-- 表操作
CREATE TABLE weather (
    city            varchar(80),
    temp_lo         int,           -- 最低温度
    temp_hi         int,           -- 最高温度
    prcp            real,          -- 湿度
    date            date
);
DROP TABLE tablename;

-- 增
INSERT INTO weather VALUES ('San Francisco', 46, 50, 0.25, '1994-11-27');
INSERT INTO weather (date, city, temp_hi, temp_lo)
    VALUES ('1994-11-29', 'Hayward', 54, 37);
-- 查
SELECT * FROM weather;
SELECT * FROM weather JOIN cities ON city = name;
SELECT max(temp_lo) FROM weather;
-- 改
UPDATE weather
    SET temp_hi = temp_hi - 2,  temp_lo = temp_lo - 2
    WHERE date > '1994-11-28';
-- 删
DELETE FROM weather WHERE city = 'Hayward';

高级特性


-- 视图
CREATE VIEW myview AS
    SELECT name, temp_lo, temp_hi, prcp, date, location
        FROM weather, cities
        WHERE city = name;

SELECT * FROM myview;

-- 外键
CREATE TABLE cities (
        name     varchar(80) primary key,
        location point
);

CREATE TABLE weather (
        city      varchar(80) references cities(name),
        temp_lo   int,
        temp_hi   int,
        prcp      real,
        date      date
);

-- 事务
BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100.00
    WHERE name = 'Alice';
-- etc etc
COMMIT;

-- 窗口函数
SELECT depname, empno, salary, avg(salary) OVER (PARTITION BY depname) FROM empsalary;

-- 继承
CREATE TABLE cities (
  name       text,
  population real,
  elevation  int     -- (in ft)
);

CREATE TABLE capitals (
  state      char(2) UNIQUE NOT NULL
) INHERITS (cities);

内置工具：

pg_stat_activity：查看当前活动的会话。
pg_stat_database：提供每个数据库的统计信息。
pg_stat_user_tables 和 pg_statio_user_tables：用于表级别的统计信息。
pg_stat_user_indexes 和 pg_statio_user_indexes：用于索引级别的统计信息。
pg_locks：查看锁定状态。

扩展模块：
pg_stat_statements：这是一个非常有用的扩展，可以记录所有SQL语句的执行统计，包括调用次数、总时间等。
auto_explain：可以用来自动解释（分析）慢查询。
pgBadger：虽然不是一个官方扩展，但它是一个流行的日志分析工具，可以从PostgreSQL日志中生成详细的报告。
外部监控工具：
Prometheus + Grafana：结合使用Prometheus进行数据采集，Grafana用于可视化展示，是目前比较流行的一种组合。
pgMonitor：基于Prometheus和Grafana构建，专门为PostgreSQL设计的监控解决方案。
PgHero：一个开源的应用程序，它提供了对PostgreSQL数据库的洞察力，包括查询性能、索引使用情况、锁等待等。
Datadog, New Relic, AWS CloudWatch 等云服务提供商提供的监控工具也支持PostgreSQL。
日志文件：
配置适当的日志级别和参数来记录错误、警告和其他重要事件。通过分析日志文件，可以获得关于系统行为的重要线索。
自定义脚本：
根据特定需求编写shell脚本或使用编程语言（如Python）编写的脚本来定期检查某些指标或者执行诊断命令。
报警机制：
设置阈值并配置报警机制，当关键性能指标超出正常范围时通知管理员。这可以通过上述提到的工具实现，也可以通过独立的报警服务完成。