POSTGRESQL认证与实践（PCM）

"本书是PostgreSQL认证大师（PCM）教材，旨在帮助读者深入理解和掌握PostgreSQL数据库管理及性能优化的相关知识，为PCM考试提供全面准备。
全书共9章，主要内容包括PostgreSQL体系结构、高可用解决方案（Pgpool与Patroni）、数据库安全、PostgreSQL与容器、高级PL/PGSQL、数据库迁移、分布式数据库、数据库内核开发等。本书通过对PostgreSQL高级特性的深入探讨，包括SQL执行过程、解析器、重写器、规划器、执行器、可见性映射、空闲空间映射、时间线、锁、防暴力破解、数据库安全加固、Hash索引、GiST索引、SP-GiST索引等，使读者能够理解并应用PostgreSQL的先进特性。
本书汇集了我国多位资深数据库专家多年来在PostgreSQL领域积累的深厚经验，适合广大读者自学，尤其适合转型的开发人员、运维工程师和数据库专业学生学习。"

"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 1
1.1 SQL语句执行过程 1
1.1.1 概述 1
1.1.2 执行过程 1
1.1.3 Parser 2
1.1.4 Analyzer 2
1.1.5 Rewriter 2
1.1.6 Planner 3
1.1.7 Executor 10
1.2 事务号 10
1.2.1 可见性映射 11
1.2.2 空闲空间映射 12
1.2.3 时间线 12
1.3 多版本并发控制深度解析 13
1.3.1 概述 13
1.3.2 事务的基本概念 14
1.3.3 事务隔离级别 15
1.3.4 PostgreSQL中的多版本并发控制实现 19
1.3.5 小结 34
1.4 锁原理深度解析 35
1.4.1 锁 35
1.4.2 表级锁 35
1.4.3 行级锁 36
1.4.4 页级锁 38
1.4.5 咨询锁 39
1.4.6 死锁 40
1.4.7 观察锁 40
1.4.8 小结 42
第 2 章 高可用解决方案——Pgpool篇 43
2.1 高可用方案简介 43
2.1.1 相关指标 43
2.1.2 常见高可用方案 44
2.2 认识Pgpool 47
2.2.1 Pgpool-II简史 47
2.2.2 Pgpool-II的功能 47
2.2.3 Pgpool-II的架构 48
2.2.4 Pgpool-II的集群模式 51
2.3 Pgpool-II的安装 52
2.3.1 部署建议 52
2.3.2 连接访问设置 53
2.3.3 源代码安装 54
2.3.4 RPM安装 57
2.4 Pgpool-II 的配置 57
2.4.1 连接和身份认证 58
2.4.2 后端信息 60
2.4.3 连接池 62
2.4.4 负载均衡 63
2.4.5 查询缓存 70
2.4.6 健康检查 72
2.4.7 数据库故障转移和故障恢复 73
2.4.8 流复制检查 77
2.4.9 Watchdog 78
2.4.10 Pgpool-II错误报告和日志记录 80
2.5 Pgpool-II 的高可用配置示例 81
2.5.1 环境介绍 81
2.5.2 准备工作 82
2.5.3 Pgpool-II配置示例 87
2.5.4 启动、停止Pgpool-II 90
2.5.5 故障转移与故障恢复示范 90
2.6 Pgpool-II管理 93
2.6.1 二进制管理命令 93
2.6.2 SQL管理命令 95
练习题和答案 96
第 3 章 高可用解决方案——Patroni篇 97
3.1 Patroni介绍 97
3.2 Patroni实现 97
3.3 Patroni的配置 98
3.3.1 Patroni的配置类型 98
3.3.2 YAML配置 100
3.4 Patroni部署实战 112
3.4.1 部署规划 112
3.4.2 部署架构图 112
3.4.3 组件部署 113
3.5 Patroni日常管理 122
3.5.1 查看集群状态 122
3.5.2 重启集群 123
3.5.3 重新加载配置文件 125
3.5.4 查看动态配置参数 126
3.5.5 修改参数 126
3.5.6 故障转移 130
3.5.7 switchover 131
3.5.8 pause/resume 132
第 4 章 数据库安全 134
4.1 数据库安全威胁 134
4.2 防火墙 134
4.3 监听地址 134
4.4 认证安全 135
4.4.1 身份认证 135
4.4.2 密码复杂度 137
4.4.3 防暴力破解 138
4.4.4 验证失败自动锁定 138
4.4.5 密码更换周期 138
4.4.6 密码加密方式 140
4.4.7 密码设置方式 141
4.5 数据传输通道安全加固 141
4.5.1 OpenSSL简介 141
4.5.2 配置SSL安全连接 142
4.5.3 服务端证书配置 142
4.5.4 服务端配置 143
4.5.5 对比SSL和非SSL的抓包信息 145
4.5.6 小结 146
4.6 数据库安全加固 146
4.6.1 字段存储加密 146
4.6.2 函数加密 148
4.7 透明加密（TDE） 152
4.7.1 基本概念 152
4.7.2 加密等级 152
4.7.3 加密算法 154
4.7.4 密钥管理 158
练习题和答案 160
4.8 防恶意攻击 160
4.8.1 视图攻击 160
4.8.2 SQL注入 164
4.8.3 函数陷阱 164
4.8.4 防止恶意占用连接 166
4.9 权限控制 167
4.10 版本升级 168
4.11 审计 168
4.11.1 审计的概念 168
4.11.2 审计的目的 168
4.11.3 审计的分类 168
第 5 章 PostgreSQL与容器 176
5.1 Docker简介 176
5.2 Docker与虚拟机的区别 176
5.3 安装Docker 177
5.4 安装PostgreSQL 179
5.5 验证与测试 183
5.6 自定义Dockfile 183
5.7 小结 184
第6章 高级PL/PGSQL 185
6.1 基于PL/PGSQL的存储过程 185
6.1.1 CREATE FUNCTION命令的语法说明 185
6.1.2 稳定性说明 186
6.2 块结构 188
6.2.1 匿名块 189
6.2.2 子块 189
6.3 注释 190
6.4 变量的声明 190
6.5 参数的别名 192
6.6 默认值 192
6.7 输出参数 194
6.7.1 out参数 194
6.7.2 inout参数 195
6.8 复制类型 196
6.9 行类型 197
6.10 记录类型 199
6.11 赋值语句 201
6.11.1 定义时赋值 201
6.11.2 select into 201
6.12 动态执行命令 202
6.13 流程控制语句 204
6.13.1 if和case条件语句 204
6.13.2 if条件语句 205
6.13.3 case条件语句 206
6.14 循环 207
6.14.1 loop简单循环 207
6.14.2 while循环 208
6.14.3 for循环 208
6.14.4 continue语句 209
6.14.5 exit语句 210
6.15 获取返回结果 210
6.15.1 return语句 210
6.15.2 return命令 210
6.15.3 return next命令 211
6.15.4 return query命令 212
6.15.5 return query execute命令 212
6.16 游标 213
6.16.1 游标介绍 213
6.16.2 游标的声明 214
6.16.3 游标的打开 214
6.16.4 游标的使用 214
6.16.5 使用示例 215
6.17 strict 221
6.17.1 修饰函数 222
6.17.2 修饰变量 223
6.18 found 223
6.19 get diagnostics 224
6.20 异常的处理 224
6.20.1 处理异常 224
6.20.2 自定义异常 227
6.21 错误调试 228
第7章 数据库迁移 230
7.1 数据库迁移的难点与痛点 230
7.2 从Oracle迁移到PostgreSQL 230
7.2.1 orafce 230
7.2.2 数据对象迁移 230
7.2.3 数据迁移 233
7.2.4 应用代码迁移 235
7.3 从MySQL迁移到PostgreSQL 236
7.3.1 基础数据迁移 236
7.3.2 存储过程迁移 238
7.4 小结 239
第8章 分布式数据库 240
8.1 概述 240
8.2 Greenplum 240
8.3 Citus 242
8.4 LNXDB-HTAP 242
8.5 Yugabyte 243
8.6 Postgres-XL 244
8.6.1 Postgres-XL简介 244
8.6.2 整体架构 245
8.6.3 衍生数据库 245
第9章 数据库内核开发 246
9.1 基本操作符实现原理 246
9.1.1 join操作符 246
9.1.2 aggregate操作符 255
9.1.3 sort操作符 260
练习题和答案 265
9.2 索引原理与实现 266
9.2.1 概述 266
9.2.2 B-Tree索引 267
9.2.3 Hash索引 274
9.2.4 GiST索引 276
9.2.5 SP-GiST索引 279
9.2.6 GIN索引 282
9.2.7 BRIN索引 286
参考文献 290