POSTGRESQL认证与实践（PCP）

"本书是PostgreSQL认证专家（PCP）教材。本书深度剖析了PostgreSQL数据库的核心概念和关键技术，涉及从体系结构到性能优化，再到高可用和灾难恢复的相关知识。本书共9章，主要内容包括PostgreSQL体系结构进阶、PostgreSQL性能优化、连接池与性能优化、数据库对象管理、PostgreSQL高可用解决方案、PostgreSQL 灾难恢复、数据迁移与数据共享专题、PostgreSQL监控体系、PostgreSQL日常维护。书中内容突出实用性，为PostgreSQL学习者提供了全方位的学习路径。
本书汇集了多位资深数据库专家在PostgreSQL领域多年积累的深厚经验，适合广大读者自学，尤其适合作为数据库管理者和开发者的学习指南，助力其实现更高效的数据库应用与管理。"

"PostgreSQL培训中心（PGCCC），是在国内权威数据库认证体系缺位的背景下成立的机构，核心工作是规范和组织PostgreSQL技能培训、考试测评等相关事务，助力推动中国数据库技术发展及国产数据库技术的普及应用。
PGCCC不仅参与编写PostgreSQL标准，还组织领域内顶尖数据库专家团队开展能力水平认定；同时承担PostgreSQL教育内容标准制定、培训机构组织与管理职责，并依托PostgreSQL中国社区推进考试测评与能力认定工作，致力于打造具备国际水准的PCA、PCP、PCM数据库管理人才，通过权威、公正、全面的评估，确保数据库从业者具备相应的专业知识与技能。"

目录
第1章 PostgreSQL体系结构进阶 1
1.1 PostgreSQL体系结构概述 1
1.2 实例、数据库集簇、数据库和模式 2
1.3 内存结构 3
1.3.1 本地内存 4
1.3.2 共享内存 6
练习题和答案 12
1.4 进程结构 12
1.4.1 主进程（Postmaster） 14
1.4.2 后端进程 15
1.4.3 后台写进程（Bg Writer） 17
1.4.4 自动清理进程（Autovacuum） 18
1.4.5 预写日志写进程（WAL Writer） 21
1.4.6 统计数据收集进程（Pg Stat） 22
1.4.7 系统日志进程（Logger） 23
1.4.8 日志归档进程（Pg Arch） 23
练习题和答案 24
1.5 物理结构和逻辑结构 25
1.5.1 数据库逻辑结构 25
1.5.2 数据库物理结构 26
练习题和答案 36
1.6 建立会话（连接）的过程 36
1.7 提交和检查点 40
1.7.1 提交 40
1.7.2 检查点 42
练习题和答案 43
1.8 数据字典 43
1.8.1 pg_class 44
1.8.2 pg_index 45
1.8.3 pg_attribute 47
1.9 多版本并发控制探索 49
1.9.1 多版本并发控制的基本原理 49
1.9.2 事务相关标识 50
1.9.3 多版本并发控制的实现 52
1.9.4 多版本并发控制实践案例 54
1.10 客户端认证 55
1.10.1 客户端配置文件 55
1.10.2 认证方式 58
第2章 PostgreSQL性能优化 61
2.1 性能优化 61
2.1.1 数据库性能优化 62
2.1.2 操作系统优化 71
2.1.3 数据库实例优化 92
2.1.4 数据库I/O优化 121
2.1.5 索引优化 122
2.1.6 SQL优化 136
2.2 性能基准测试 155
2.2.1 pgbench 155
2.2.2 BenchmarkSQL 162
练习题和答案 165
第3章 连接池与性能优化 166
3.1 连接池应用场景 166
3.2 连接池的优势 167
3.3 连接池的工作原理 168
3.4 连接池使用注意事项 168
3.5 各种连接池的简单对比 169
3.6 PgBouncer 172
3.6.1 PgBouncer安装 172
3.6.2 PgBouncer配置 174
3.6.3 PgBouncer测试 177
3.6.4 PgBouncer的优点与缺点 177
第4章 数据库对象管理 179
4.1 数据库管理 179
4.1.1 新建数据库 179
4.1.2 模板数据库 181
4.1.3 数据库配置 181
4.1.4 删除数据库 184
4.1.5 复制数据库 185
练习题和答案 186
4.2 角色管理 186
4.2.1 新建角色 187
4.2.2 默认角色 188
4.2.3 角色属性 189
4.2.4 角色成员关系 190
4.2.5 删除角色 191
练习题和答案 192
4.3 模式管理 193
4.3.1 创建模式 193
4.3.2 模式与权限 194
4.3.3 修改模式 195
4.3.4 删除模式 195
4.3.5 模式搜索路径 196
练习题和答案 198
4.4 表空间管理 198
4.4.1 创建表空间 198
4.4.2 修改表空间 199
4.4.3 删除表空间 200
练习题和答案 200
4.5 扩展管理 201
4.5.1 什么是扩展 201
4.5.2 安装扩展 201
4.5.3 经典扩展 201
4.6 环境变量管理 213
4.7 表分区 219
4.7.1 声明式分区 219
4.7.2 声明式分区的维护 222
4.7.3 继承式分区 225
4.7.4 继承式分区的维护 227
4.7.5 声明式分区与继承式分区 228
练习题和答案 229
4.8 物化视图 230
4.8.1 物化视图的基本概念 230
4.8.2 物化视图的使用 230
第5章 PostgreSQL高可用解决方案 233
5.1 高可用解决方案 233
5.2 WAL基本原理和归档 233
5.2.1 什么是WAL 233
5.2.2 WAL归档 234
5.2.3 归档清理 235
练习题和答案 236
5.3 流复制 236
5.3.1 什么是流复制 236
5.3.2 发展历史 237
5.3.3 WAL日志简介 237
5.3.4 流复制搭建 238
5.3.5 热备库 252
5.3.6 同步复制级别 255
5.3.7 复制槽 255
5.3.8 复制新特性 256
5.3.9 常见报错 256
5.4 逻辑复制 257
5.4.1 介绍 257
5.4.2 适用场景 257
5.4.3 Output Plugins 257
5.4.4 相关进程 259
5.4.5 逻辑复制 259
第6章 PostgreSQL灾难恢复 275
6.1 备份的分类 275
6.2 逻辑备份 275
6.2.1 SQL dump方法和相关工具 275
6.2.2 退出状态 307
6.3 备份和恢复案例学习 307
6.3.1 使用pg_dump备份 307
6.3.2 使用.pgpass完成自动验证 308
6.3.3 从远程机器初始化一个基础备份 309
6.3.4 备份一个数据库并在使用不同数据库版本的另一台机器上恢复 309
6.3.5 使用自定义格式完成备份与恢复 310
6.3.6 理解自定义文件格式 310
6.3.7 备份并恢复部分数据 310
6.3.8 只备份指定表数据 311
6.3.9 备份指定模式下的表结构，不备份数据 311
6.3.10 备份整个数据库对象的转储模式结构 312
6.3.11 备份数据库中的指定模式 312
6.3.12 查看非纯文本格式备份文件的内容 312
6.3.13 获取各种实用程序的版本信息 312
6.3.14 执行备份实用程序时获取更多详细信息 313
6.3.15 处理 tar 格式的备份和恢复 314
6.3.16 遇到错误时停止恢复 314
6.3.17 从自定义转储文件中恢复指定的对象 314
6.3.18 并行备份和恢复 314
6.3.19 转储数据库并恢复到另一个数据库 315
6.3.20 pg_restore中exit on error 与 single transaction 317
6.3.21 使用 pg_dumpall 仅转储全局对象 318
6.3.22 仅转储跨数据库的表空间 318
6.3.23 仅转储跨数据库的角色 319
6.3.24 备份和恢复集簇中的所有数据库 319
6.4 物理备份 320
6.4.1 冷备份 320
6.4.2 热备份（在线备份） 321
练习题和答案 334
第7章 数据迁移与数据共享专题 335
7.1 数据装载 335
7.1.1 COPY 335
7.1.2 pgloader 338
练习题和答案 361
7.2 数据库升级 362
7.2.1 版本变更规则 362
7.2.2 是否需要升级 363
7.2.3 升级计划 363
7.2.4 使用pg_upgrade升级 366
7.3 外部表 372
7.3.1 外部表介绍 372
7.3.2 外部表原理 374
7.3.3 postgres_fdw实例 377
第8章 PostgreSQL监控体系 380
8.1 概述 380
8.2 使用Prometheus+Grafana监控PostgreSQL 380
8.2.1 安装Prometheus 381
8.2.2 安装Grafana 383
8.2.3 Prometheus+Grafana监控PostgreSQL 386
8.3 使用Zabbix监控PostgreSQL 389
8.3.1 安装Zabbix server 390
8.3.2 Zabbix 监控PostgreSQL的配置 393
8.4 总结 396
第9章 PostgreSQL日常运维 397
9.1 故障排查 397
9.1.1 安装目录权限问题 397
9.1.2 日志相关问题 397
9.1.3 PostgreSQL连接问题 400
9.1.4 WAL目录过大 402
9.1.5 内存溢出，数据库崩溃 403
9.1.6 备库查询被终止 404
9.1.7 主库WAL被删除导致备库不可用 404
9.2 日常维护 405
9.2.1 统计信息优化 405
9.2.2 数据碎片化 408
9.2.3 VACUUM命令 409
9.2.4 防止事务ID回卷失败 410
9.2.5 VACUUM FREEZE 411
9.2.6 Autovacuum 412
9.2.7 数据库监控 412
练习题和答案 421