本手冊是 PostgreSQL 的官方手冊。由 PostgreSQL 開發人員和其他志願者在 PostgreSQL 軟體開發的同時所撰寫的。它描述了目前 PostgreSQL 版本正式支援的所有功能。

為了使有關 PostgreSQL 的大量資訊易於管理，本書劃分為幾個部分。每個部分針對的是不同需求的使用者，或針對處於 PostgreSQL 經驗不同階段的使用者：

• 第一部分是對新使用者的入門簡介。

• 第二部分將介紹 SQL 查詢語言環境，包括資料型別、函數以及使用者層級的效能調教。每個 PostgreSQL 使用者都應該閱讀此部份的內容。

• 第三部分則介紹伺服器的安裝及管理。任何維運 PostgreSQL 伺服器的人，無論是供私人使用還是提供給其他人使用，都應該閱讀此部分。

• 第四部分描述了 PostgreSQL 用戶端的程式設計介面。

• 第五部分為進階使用者提供有關資料庫服務進階功能的資訊。主題包括使用者定義的資料型別與函數。

• 第六部分包含有關 SQL 命令、用戶端和伺服器程式的參考資訊。這部分以命令或程序分類結構化資訊。

• 第七部分包含了對 PostgreSQL 開發人員可能有用的各種資訊。

以下所提到慣例，用於指令的語法描述上（均為半型字元）：

• 中括號（[ 和 ]）指可選擇是否輸入的選項。（在 Tcl 指令的語法中，習慣使用問號 ? 來表達這樣的可選擇性）

• 大括號（{ 和 }）及垂直線（|）指的是必須要輸入的部份。

• 連續句點（...）指的是該段落可以允許不斷重覆。

為了使說明更簡潔：

• SQL 指令會跟在命令提示字元 => 之後

• Shell 命令會跟在命令提示字元 $ 之後。雖然一般而言，提示字元可能不會顯示。

關於操作人員的定義：

• 管理者（Administrator） 一般的定義是負責安裝及運行資料庫系統的人

• 使用者（User） 指的是任何正在使用資料庫的人，或者正要使用任何 PostgreSQL 相關系統的人。

這些定義不應該被解釋得太過嚴格，在本文件中，對於系統管理的工作，並沒有固定的假設。

現在被稱為 PostgreSQL 的物件關聯式資料庫管理系統，是根據美國加州伯克萊大學所研發的 POSTGRES 衍生而成。經過超過二十年以上的演進，PostgreSQL 現在是世界上最先進的開源資料庫系統。

2.1. 伯克萊大學 POSTGRES 專案

POSTGRES 專案是由 Michael Stonebraker 教授領導的團隊進行研發，由美國國防高等研究計劃署（DARPA, Defense Advanced Research Projects Agency）、美國陸軍研究辦公室（ARO, the Army Research Office）、美國國家科學基金會（NSF, the National Science Foundation）及美國電磁系統實驗室（ESL, Inc）所贊助。POSTGRES 專案始於 1986 年，最原始的設計，＂The design of POSTGRES＂，作為開端，其最初的資料結構模型則揭露於＂The POSTGRES data model＂。規則系統設計發表於＂The design of the POSTGRES rules system＂，而當時的關連式資料儲存的架構則刊載於＂The design of the POSTGRES storage system＂。

POSTGRES 接下進行了幾次重大的變革。第一代的＂demoware＂在 1987 年真的實作成為可用的系統，並在 1988 年的 ACM-SIGMOD 研討會中進行展示，並在 1989 年六月，釋出了第一版可供外部使用者使用的資料庫系統。為了回應當時使用者對於第一代規則系統的批評，其規則系統重新進行設計，並在隔年 1990 年的六月份，隨即推出第二版系統，搭載新的規則系統設計。第三版系統則於 1991 年發表，新增支援多重儲存管理機制，改善查詢處理器，並又改寫了規則系統。如此直到 Postgres 95 誕生之前，主要都專注於移植性及可信賴度的發展。

POSTGRES 接下來開始被運用在許多不同的研究和產品上，財務資料分析系統、噴氣引擎效能監控系統、小行星追蹤資料庫、醫療資訊系統、以及數個地理資訊系統。POSTGRES 也被好幾所大學用於其教學工具。最後，由 Illustra Information Technologies（後來併入 ，而 Informix 目前為 所擁有）技術移轉，並將其商業化。於 1992 年末，POSTGRES 成為 主要的資料管理系統。

在 1993 年間，用戶數量呈現倍數成長，伴隨而來的是大量的程式碼維護與服務支援，占去絕大部份原來應該進行研究的時間。為了減少維運的負擔，伯克萊的 POSTGRES 專案正式終止於 4.2 版。

2.2. Postgres95

1994年，Andrew Yu 和 Jolly Chen 在 POSTGRES 增加了 SQL 語法的直譯器，並且以新的 Postgres95 為名，在網路上開放讓全世界的人使用，他們成為伯克萊 POSTGRES 原始碼最初的繼承者。

Postgres95 的程式碼是完全以 ANSI C 開發，並且輕量化了 25%。許多內部的改良增進了效率及可維護性。當時 Wisconsin Benchmark 進行測試，Postgres95 在 1.0.x 時的效能比原始的 POSTGRES 4.2 快了約 30% 至 50%。除了一些錯誤修正之外，還有下面這些主要的改良：

• 原有的 PostQUEL 以 SQL（實作於伺服器端）所取代。（連接介面在 PostQUEL 之後便採 函式庫）子查詢一直到 PostgreSQL 出現之前都還未支援，但在 Postgres95 便已能使用自訂的 SQL 函數，聚合函數 Aggregate function 則被重新實作。GROUP BY 查詢語句也在此時被加入。

• 提供新的工具 psql 可進行互動式的 SQL 操作，採用的是 GNU Readline 的技術，大量地取代了老舊的管理工具。

• 提供新的前端函式庫 libpgtcl，支援 Tcl-based 用戶端程式。還有一個簡易的 shell 接口 pgtclsh，使用新的 Tcl 命令來和 Postgres95 伺服器進行操作。

• 重新改寫了大型物件的交換介面，只保留大型物件翻轉（inversion）作為儲存大型物件的唯一機制。（移除了 inversion 檔案系統）

• 淘汰了實例層級（instance-level）的規則系統，但其規則仍用於重構規則所使用。

• 製作了一個簡短的說明，介紹標準的 SQL 功能，並隨 Postgres95 原始碼發佈。

• 使用 GNU make（取代 BSD make）來編譯程式碼。除此之外，Postgres95 也支援使用未修正的 GCC 編譯器（修正高精度資料對齊問題）。

2.3. PostgreSQL

1996 年，「Postgres95」這個名稱很明顯不再適合。於是我們選擇了新的名稱「PostgreSQL」來呈現出與原始 POSTGRES 之間的源由，也彰顯了結合 SQL 力量的意義。同時，我們設定其版本由 6.0 開始，重回伯克萊 POSTGRES 專案的版號序列。

許多人持續使用「Postgres」（現在已經很少使用全大寫字母表現）來代表 PostgreSQL，是因為傳統，也可能是因為比較好發音。這樣的用法也廣為用於暱稱或別名。

Postgres95 的發展主要在於瞭解及定義伺服器程式既有的問題，而 PostgreSQL 則更重視系統的能力與爭議性的功能上，不過所有的工作是全面性的。

PostgreSQL 是美國加州伯克萊大學資訊科學系基於 所研發的物件關聯式資料庫管理系統（ORDBMS, Object-Relational Database Management System）。POSTGRES 中的許多重要概念成為日後一些商用資料庫系統重要的一部份。

PostgreSQL 由伯克萊大學公開其原始碼所誕生，它支援了大多數的標準 SQL 語法，並提供許多先進的功能：

• 複雜查詢（complex queries）

• 外部索引鍵（foreign keys）

• 觸發器（triggers）

• 可更新檢查表（updatable views）

• 事務完整性（transactional integrity）

• 多版本併行控制（multiversion concurrency control）

同時，PostgreSQL 也支援讓使用者能以自己的方式進行擴充。比如透過新增：

• 資料型別（data types）

• 函數（functions）

• 操作（operators）

• 聚合函數（aggregate functions）

• 索引方法（index methods）

• 過程式語言（procedural languages）

並且基於自由許可證，任何人都能夠以任何目的，免費地使用、修改、與散布 PostgreSQL，不論是個人使用、商業用途還是學術研究。

除了此份文件之外，PostgreSQL 還有其他的參考資源：

維基（Wiki）

PostgreSQL的 wiki 記錄了這個專案的 常見問題與解答（FAQ），待辦事項（TODO），以及其他更多不同主題的資訊。

PostgreSQL wiki 也有台灣中文的頁面喔。

網站（Web Site）

PostgreSQL 的官方網站，有最新軟體的釋出訊息，讓你能夠和 PostgreSQL 相處得更棒！

郵件列表（Mailing Lists）

郵件列表的功能，是一個為您解答疑問的好地方，你也可以分享使用經驗給其他同好，或直接和開發者溝通。詳情請參閱 PostgreSQL 的官方網站。

你！（Yourself!）

PostgreSQL 是一個開源的專案，也就是說，它仰賴社群的每一個人給予支持。當你開始使用 PostgreSQL，你會需要其他人的幫助，可能是透過文件或是郵件列表的功能。請考慮也可以回饋您的知識。在閱讀郵件列表和回答疑問的同時，如果你學到了未被文件記載的知識時，請寫下來，並且供獻出來。如果你撰寫了一些程式碼增加了特別的功能，也希望能夠回饋到社群之中。

本使用手冊由台灣 PostgreSQL 使用者社群提供，編譯自 PostgreSQL 官方使用手冊，以推廣 PostgreSQL 於台灣的應用。

本使用手冊目前編譯內容為 PostgreSQL 15。

每一個頁面均附上官方手冊對應連結，翻譯未詳盡之處，可對照閱讀。 未翻譯完成之段落，將暫以原文（英文）替代。

此手冊為自由參與的開源專案，歡迎任何夥伴參與協作！ 每一個頁面右上角均可點選「Edit on GitHub」，修改後直接送出 PR 即可。（只翻一句也可以唷！）

下載及安裝指引，請到官方下載頁面，依您的環境選擇操作步驟。

任何問題或建議可以 Email 給我們的文件小組：docs@postgresql.tw

本篇談的是如何回報問題到 PostgreSQL 官方組織，而您目前閱覽的正體中文手冊並非由官方提供，所以如果您希望指出的問題是本手冊的相關問題，請透過 討論區 或 台灣 PostgreSQL 使用者社群 所提供的聯絡資訊進行回報。

如果你在 PostgreSQL 中發現了問題，我們會很希望可以得到通知。你的問題回報可以讓 PostgreSQL 變得更值得信任，因為百密仍有一疏，PostgreSQL 無法保證在任何平台或任何情況下，都一定是完美無缺的。

下面的建議提供你在回報問題時能夠更有效率。你不一定要完全遵照下面的方式，但如果你試著遵循的話，對大家都有幫助。

我們無法保證可以立即修正所有的錯誤。但如果那個問題是明顯的、關鍵的、或是有重大影響的，那就會有人進行瞭解。也可能會回覆你更新你的資料庫版本，如果是因為版本問題的話。我們也可能會判定該錯誤不會被修正，在我們進行重大修改之前；又也許它不容易簡單處理，而且有其他更重要的需求排程已經在進行中。如果你需要立即性的支援，請接洽當地的商業服務。

5.1. 確認錯誤

在報告錯誤之前，請再三閱讀文件，以確認你真的在進行你正在嘗試的事情。 如果從文件中不清楚是否可以做某事，請回報；這是屬於文件的一個錯誤。如果確實證明一個程式與文件所描述地不同，那就是一個錯誤。這可能包括但不限於以下情況：

• 程式以致命信號（fatal signal）或程式中某個問題造成作業系統錯誤訊息而終止。（反例可能是「磁盤已滿」的訊息，因為您必須自己修復。）

• 程式對於任何輸入都產生錯誤輸出結果。

• 程式拒絕接受有效的輸入 （如文件中所定義的）。

• 程式接受了無效的輸入，卻沒有警告或錯誤消息。但請記住，您對於無效輸入的認知可能來自於我們對傳統做法的延伸或相容性。

• PostgreSQL 在支援的平台上，按照指示進行編譯，構建或安裝卻失敗了。

這裡的「程式」是指任何可執行文件，不僅僅是後端執行的程序。

緩慢或資源匱乏不一定是一個錯誤。閱讀文件或在某個郵件列表中提問，可以幫助你調整應用程式。不符合 SQL 標準不代表是錯誤，除非明確聲明相容某個特定的功能。

在繼續之前，請檢查 TODO 列表和常見問題解答，看看您的錯誤是否已知。 如果您無法瞭解 TODO 列表中的資訊，請報告你的問題。我們至少可以做的是使 TODO 列表更清楚。

5.2. 回報內容

關於錯誤報告最重要的是陳述所有事實並且只有事實。不要對錯誤的可能性進行推測，比如用「似乎（it seemed to do）」字句進行描述或程式的哪個部分有故障。如果你不熟悉實作的方法，你可能會猜測錯誤，而無法幫助我們。即使你有知識性的解釋，也應該是對事實的補充而不是替代它們。如果我們要修復這個錯誤，我們還是首先要看到它發生。報告裸露的事實是相對簡單的（你可以從屏幕上複製貼上它們），但是經常重要的細節被忽略，因為有人認為這並不重要，或者認為報告被理解是應當的。

每個錯誤報告中都應包含以下內容：

• 程式執行步驟的確切順序是重現問題所必需的。這應該是獨立的；如果輸出應該依賴於資料表中的資料，那麼沒有包含前面的 CREATE TABLE 和 INSERT 語句的 SELECT 語句是不夠的。我們沒有時間來對你的資料庫進行逆向工程，如果我們需要建立自己的資料庫的話，我們很可能會錯過這個問題。

  SQL 相關問題的測試最佳格式是可以透過 psql 執行並重現問題。（請確認您的 ~/.psqlrc 啟動設定中沒有任何內容。）建立這個檔案的一個簡單方式是使用 pg_dump 來轉出設定該情境的資料表宣告及資料，然後加入產生問題的查詢語句。我們希望您盡量減少您的問題規模，但這並不是絕對必要的。如果錯誤是可重現的，我們會以任何一種方式找到它。

  如果您的應用程式使用某些其他客戶端界面（如 PHP），請嘗試突顯那些問題查詢語句。我們應該不會設置一個網頁伺服器來重現您的問題。無論如何，請記得提供確切的輸入檔案；不要猜測「大文件」或「中型數據庫」等問題的可能性。因為這些訊息不夠精確，沒有參考價值。

• 你所得到的輸出。請不要說「不能用（didn't work）」或「壞掉了（crashed）」。如果出現錯誤訊息，請列出來，即使您並不瞭解它。如果程式終止是因為作業系統錯誤，請說明哪個系統錯誤。如果沒有發生任何事情，也如實說明。即使您的測試案例的結果是當機或其他明顯的情況，也不一定會在我們的平台上發生。如果可以的話，最簡單的方法是從終端視窗中複製輸出內容。

  注意

  如果您要報告錯誤訊息，請取得該訊息最詳細的形式。在 psql，事先輸入 \set VERBOSITY verbose。 如果從伺服器記錄取得訊息，請在執行時將參數 log_error_verbosity 設定為 verbose，以便記錄所有詳細訊息。

  如果是嚴重錯誤的情況下，客戶端報告的錯誤訊息可能不包含所有可用的信息，還請查看資料庫伺服器的系統記錄輸出。如果你沒有保留伺服器的系統記錄，那麼這是開始這樣做的好時機。

• 你所期待的輸出情況對於情境說明非常重要。如果你只是寫「這個命令給我這樣的輸出」或「這結果不是我的預期」，我們可以自己運行它，檢視該輸出結果，並認為它看起來正常，正是我們的預期。我們不應該把時間花在解讀你的命令背後確切的語意。特別是不要僅僅說「這不是 SQL 或 Oracle 所做的那樣」。從 SQL 挖掘所謂正確的行為並不是一件有趣的事情，我們更不會知道所有其他關連式資料庫的做法。（如果你的問題是當機，很明顯地你可以省略此項。）

• 任何命令列選項和其他啟動選項，包括您從預設值修改的任何相關的環境變數或設定檔案。再次提醒，請提供確切的訊息。如果您正在使用預先封裝好的套件，在開機時啟動資料庫伺服器，您應該嘗試瞭解它如何進行。

• 所有你所做的與安裝說明不同之處。

• PostgreSQL 的版本。你可以執行 SELECT version(); 來找到你正在連線的資料庫系統版本。大多數的程式工具也會支援 --version 選項；至少 postgres --version 和 psql --version 都可以使用。如果功能或選項不存在，那麼您的版本已經太舊而無法進行升級。如果您運行預先編譯的套件（如 RPM），請說明，包括該套件可能具有的子版本。如果您正在使用 Git 某個快照，請說明快照版本，包括提交碼（commit hash）。

  如果您的版本比 10 還舊，我們幾乎肯定會告訴您進行升級。每個新版本都有很多錯誤修復和改進，所以很可能在 PostgreSQL 的舊版本中遇到的錯誤已經被修復了。我們只能對使用較早版本的 PostgreSQL 伺服器提供有限的支援；如果你的需求多於我們所能提供的，請考慮取得商業支援合約。

• 執行平台資訊。這包括作業系統核心名稱和版本，C 語言函式庫，中央處理器、記憶體資訊等等。在大多數情況下，報告系統供應商和版本是足夠的，但不要假設每個人都知道「Debian」究竟是什麼，或是每個人都運行在 i386 上。如果您有安裝問題，則還需要你的機器上有關系統工具組的訊息（編譯器、make 工具等等）。

不要擔心你的錯誤報告會因此而變得冗長。這是一個事實過程的呈現。第一次報告所有事情，對我們比較好的做法是，儘量把事實從你身上擠出來。 另一方面，如果你輸入的檔案很大，持平來說，首先要問是否有人有興趣去研究它。這裡有一篇 文章，概述了有關報告錯誤的更多建議。

不要花所有的時間來指出輸入中的哪些變化會使問題消失。這可能對解決問題沒有幫助。如果事實證明該錯誤不能立即解決，您仍然有時間找到並分享您的解決方案。此外，再一次，不要浪費你的時間猜測為什麼這個問題會存在。我們會很快找到。

在撰寫錯誤報告時，請避免混淆術語。這個軟體整體來說被稱為「PostgreSQL」，有時候會簡稱為「Postgres」。如果你特別在談論後端的程序，請明確指出，而不要只是說「PostgreSQL 當掉了」。其中一個後端程序的當掉與主要的「postgres」程序當掉有很大的不同；當你的意思是某個後端程序終止時，請不要說「伺服器當掉了」，反之亦然。此外，例如交互式前端的「psql」用戶端程序與後端完全分離的。請嘗試具體說明問題是在用戶端還是伺服器端。

5.3. 回報錯誤到哪裡？

一般來說，將錯誤報告發送到錯誤報告的郵件列表：<pgsql-bugs@postgresql.org>。你需要為你的電子郵件使用描述性主題，可能是錯誤消息的一部分。

另一種方法是填寫官方網站上提供的錯誤報告網頁式表單。用這個方式的話，它也會把內容轉寄到<pgsql-bugs@postgresql.org>郵件列表之中。

如果您的錯誤報告隱含有安全疑慮，並且您希望它不會在公共討論區中立即顯示，請不要將其發送到pgsql-bugs。安全問題可以非公開地回報至<security@postgresql.org>。

不要向任何用戶的郵件列表發送錯誤報告，像是<pgsql-sql@postgresql.org>或<pgsql-general@postgresql.org>。這些郵件列表用於回答用戶的問題，用戶通常不希望收到錯誤報告。更重要的是，他們不太可能修復它們。

另外，請不要向開發者的郵件列表發送報告<pgsql-hackers@postgresql.org>。這個列表用於討論 PostgreSQL 的開發，如果我們可以將問題報告分開來，那將是很棒的。 不過，我們可能會選擇討論你的錯誤報告pgsql-hackers，如果那個問題需要更多討論的話。

如果你的問題是使用手冊，回報問題的最佳位置是使用手冊的郵件列表<pgsql-docs@postgresql.org>。請具體說明文件的哪一部分讓你不滿意。

如果您的錯誤是非支持平台上的可移植性問題，請寄送郵件到<pgsql-hackers@postgresql.org>，讓我們（和你）可以將 PostgreSQL 移植到你的平台上。

注意

不幸由於垃圾郵件數量，所有上述電子郵件地址都是封閉的郵件列表。也就是說，您需要訂閱列表才能發布。（然而，您不需要訂閱使用錯誤報告 Web 表單。）如果你想發送郵件但不想接收郵件列表，您可以訂閱並設置您的訂閱選項為「nomail」。想得到更多訊息的話，請寄一封郵件到 <majordomo@postgresql.org>，內文請輸入「help」一個單字，就會自動回覆你進一步的訊息。`

本章適合初學資料庫的朋友閱讀，以簡單的語法範例，實際操作以瞭解資料庫的運作方式。事實上，更複雜的資料庫行為，也不脫這個基本的操作模式。

第一個測試確認你是否能夠存取一個資料庫服務，就是嘗試去建立一個資料庫。一個執行中的 PostgreSQL 服務可以管理許多個資料庫。一般來說，每一個專案或使用者會分開使用不同的資料庫。

你的系統管理員也可能已經為你建立了一個資料庫，如果是這樣的話，那你可以略過本節說明，直接進入到下一節的內容。

要建立一個新的資料庫，在本例中取名叫「mydb」，你可以使用以下的命令：

如果在這個步驟沒有產生任何回應，那就是成功了。你可以跳過本節剩餘的部份。

但你如果看到如下的訊息：

這個訊息代表 PostgreSQL 並沒有被正確的安裝。不是它沒有被安裝好，那就是你的命令路徑設定並未包含這個指令。 嘗試使用下列這個包含絕對路徑的指令看看：

命令路徑在你的系統可能會有些不同。洽詢你的系統管理員，或著檢查安裝步驟以修正這個情況。

另一種回應可能是如此：

這代表了資料庫服務尚未啓動，或者它並不存在於createdb預設連線的位置。同樣地，檢查安裝的步驟或洽詢系統管理者。

而另一種回應也可能是：

這裡指出你用來連線的使用者名稱。這種情況可能會發生在你的資料庫管理員並未建立屬於你的資料庫。（PostgreSQL 的使用者帳戶是獨立於作業系統的使用者帳戶的）如果你是資料庫管理員，請參閱，進行建立資料庫帳戶。你必須是 PostgreSQL 初始安裝的管理者（通常是 postgres），以建立第一個一般資料庫使用者的帳戶。這個情況也可能發生在，你被發配的 PostgreSQL 使用者名稱有別於你的作業系統使用者名稱，如果是這樣的話，那你需要在指令上使用 -U 選項，或者設定 PGUSER 環境變數，以指定你的 PostgreSQL 使用者名稱。

如果你有一個資料庫帳戶，但你並沒有建立資料庫的權限，你將會看到下列訊息：

並非每一個使用者都被授權可以建立一個新的資料庫。如果 PostgreSQL 拒絕你建立資料庫，那麼系統管理者就需要賦予你建立資料庫的權限。洽詢你的系統管理者，如果是這種情況的話。如果你是自行安裝 PostgreSQL，那麼你應該以你啓動資料庫服務的使用者登入作業系統，再嘗試這個操作。

你也可以建立資料庫，但使用其他的名稱。PostgreSQL 允許在資料庫系統中建立無限制數量的資料庫。資料庫名稱必須是以英文字母為開頭，總長度限制為 63 位元組。一個簡便的方式是，建立一個與你使用者名稱同名的資料庫。許多工具會預設假定資料庫名稱和你同名，所以這可以省略一些文字的輸入。要建立這樣的資料庫，只要簡單地輸入：

如果你不再使用你的資料庫，你可以移除它。舉例來說，你是 mydb 這個資料庫的擁有者（建立者），你可以使用下列指令來消毁它：

（對這個指令來說，資料庫名稱並不會預設使用你的使用者同名資料庫。你必須明確地指定名稱）這個動作會完全地移除所有和這個資料庫相關的檔案，並且沒有回復的可能，所以要進行這個動作的話，請一定要考慮清楚。

• 1.1. 安裝：從無到有，安裝一個 PostgreSQL 資料庫系統。

• 1.2. 基礎架構：認識 PostgreSQL 的資料庫架構。

• 1.3. 建立一個資料庫：建立第一個 PostgreSQL 資料庫。

• 1.4. 存取一個資料庫：開始存取你的 PostgreSQL 資料庫。

在這一章之中，提供了一個如何使用 SQL 進行簡易操作的大致概念。這裡主要讓你有基本的認識，但無法提供 SQL 完整且巨細靡遺的說明。許多書籍詳細介紹了 SQL，例如「Understanding the New SQL. A complete quide.」及「A Guide to the SQL Standard. A user's guid to the standard database language SQL.」。你應該瞭解的是，一些 PostgreSQL 語法來自於標準 SQL 的延伸。

在下面的例子當中，我們假設你已經建立了一個資料庫 mydb，如同前面章節所述，你也能夠使用 psql 了。

這些例子也放在 PostgreSQL 的原始碼之中，你可以在目錄 src/tutorial/ 下找到他們。（PostgreSQL的可執行套件可能未包含這些檔案）想要使用這些檔案的話，首先請切換到該目錄之下，然後執行 make：

$ cd ..../src/tutorial
$ make

這將會建立編譯 C 語言的程序，包含了使用者自訂的函式及型別。接下來，進行下列動作，以開始這個導覽：

$ cd ..../tutorial
$ psql -s mydb
...

mydb=> \i basics.sql

\i 指令會去指定的檔案讀取內容，並且執行。而在 psql 的 -s 選項則可以使用單步模式執行，也就是在每一個與伺服器互動的指令之後暫停。這個指令被使用在本節的檔案 basics.sql 之中。

你需要先進行安裝，才能開始使用 PostgreSQL。當然，PostgreSQL 也可能已經被安裝在你的系統之中，因為你的作業系統預設套件包含了 PostgreSQL，或其他系統管理者已先行安裝。如果是這樣的話，那麼你應該先瞭解作業系統的資訊，或向你的系統管理員取得存取方式的資訊。

如果你並不確定 PostgreSQL 是否已經可以使用，那麼你也可以自行安裝試試。這樣做並不是很困難，而且是很好的操作練習。PostgreSQL 可以以一般使用者進行安裝，它並不需要系統管理者（root）的權限才能安裝。

如果你打算自行安裝 PostgreSQL，你可以參考第 16 章的指令進行，完成之後再回到這裡，以瞭解下面有關設定環境變數的內容。

如果你的系統管理者並非以預設的方式安裝，你可能還有一些額外的工作要做。例如，如果資料庫主機其實是遠端的伺服器，你會需要設定 PGHOST 的環境變數，將其指向資料庫主機的網路名稱。而 PGPORT 變數也是必須要設定的。最基本的情境是，如果你嘗試啓動一個應用程式，而它回報它無法取得資料庫連線時，你就必須洽詢你的系統管理者。而如果系統管理者就是你自己，那麼你應該依文件再確認你的環境設定是正確的。如果你仍然並不清楚前面所描述的事項，請詳細閱讀下一節的內容。

歡迎來到 PostgreSQL 的新手教學。在這個部份裡的內容，主要提供有關於 PostgreSQL 各項功能的簡介、關連式資料庫概念、以及 SQL 語法的入門說明。我們只假設您俱備一些電腦系統基本操作，並不需要很專業的 Unix 或程式設計經驗。這裡主要提供一些實用的經驗，還有 PostgreSQL 系統中重要部份的介紹。在這個部份並不會進行所有議題的詳細說明。

在你閱讀完新手教學之後，也許可以繼續閱讀第二部份：更多有關於 SQL 語法的標準知識；或者到第四部份：瞭解如何開發 PostgreSQL 的應用程式；而如果你需要建置及管理你的資料庫伺服器的話，請參閱第三部份的內容。

你可以創建一個新的資料表，為它取一個名字，並且宣告所有的欄位名稱與其資料型別：

CREATE TABLE weather (
    city            varchar(80),
    temp_lo         int,           -- low temperature
    temp_hi         int,           -- high temperature
    prcp            real,          -- precipitation
    date            date
);

你可以把上述內容在 psql 中輸入，包含換行字元不會影響判讀。psql 是以分號作為指令結束的判定。

空白（包含「空白」、「定位符號」和「換行符號」）都可以自由使用在 SQL 指令當中。這表示你可以將指令以不同的形式排版，甚至全部寫都在一行也沒問題。使用破折號，連續2個（＂--＂），表示緊接的內容只是註解，直到該行結束為止。PostgreSQL 是不分大小寫字母的，包括各類關鍵字和描述語，除非是使用雙引號括起來的文字。（更精確地說，沒有被雙引號括起來的識別字，都會轉為小寫字母進行識別）

varchar(80) 表示指定一個資料型別，它可以儲放任意 80 個字元以內的字串。int 是一般認知的整數型別。real 表示資料是單精確度的浮點數。date 顧名思義，就是日期時間型別。（本例中欄位名稱和型別都使用 date，這可能是方便，也可能是困擾，端看你如何使用。）

PostgreSQL 支援標準的資料型別 int, smallint, real, double precision, char(N), varchar(N), date, time, timestamp, interval，也支援了複合型的地理資料型別。PostgreSQL 可以自訂組合任意數量的資料型別。語法上，資料型別名稱並不是保留關鍵字的範圍，除非特定的標準 SQL 支援需求之外。

第二個例子用來儲存城市及其所在的地理位置：

CREATE TABLE cities (
    name            varchar(80),
    location        point
);

point 型別是一個 PostgreSQL專屬資料型別的範例。

最後，應該被點出來的是，如果你不再需要一個表格，或者想要重新以別的方式創建它，那麼你可以以下列的指令來移除它：

DROP TABLE tablename;

在開始使用之前，你需要瞭解基本的 PostgreSQL 系統架構。瞭解 PostgreSQL 如何回應操作，有助於讓你更清楚理解接下來的說明。

以資料庫的術語來說，PostgreSQL 採用了主從式架構（client/server）。PostgreSQL 會在進行下列操作時保持連線：

• 伺服器的執行程序，負責管理資料庫的檔案、受理用戶端的連線要求、執行相對應的資料庫動作。這樣的資料庫伺服端程式稱之為「postgres」。

• 用戶端的程式用來發起資料庫操作的行為，其設計的形態很廣泛：可能是文字介面的工具、圖型介面的程式、將資料庫內容顯示成網頁的網際網路伺服器、甚或是專用的資料庫管理工具。有一些用戶端程式是由 PostgreSQL 官方所提供，大部份由第三方的其他使用者所開發。

如同一般的主從式架構，用戶端與伺服端可以是兩台不同的主機，而他們透過 TCP/IP 的網路協定溝通。你應該將這個觀念謹記在心，因為某些在用戶端可以被存取的檔案，在伺服端可能就無法存取（或使用不同的檔案名稱）。

PostgreSQL 伺服器可以管理來自多個用戶端的同時連線。為了達到這樣的功能，它會自我複製（fork）成新的執行程序，一對一地處理每一個連線。這個部份進一步來說，用戶端和新的伺服器執行程序之間的溝通，並不需要原始的 postgres 執行程序介入。也就是說，主要的資料庫服務執行程序會持續等待其他用戶端的連線，協助安排好其與伺服端執行程序的配對之後便完全交接，再回到等待的狀態。（當然，使用者完全不會察覺這些行為，在此說明僅僅是為了整體性的概念描繪）

一旦你已經建立一個資料庫，你就可以開始以下列方式進行存取：

• 執行 PostgreSQL 互動式的終端程式，稱作 psql，它可以讓你輸入、編輯、執行 SQL 指令。

• 使用既有的圖型化介面工具，例如 pgAdmin 或是支援 ODBC 或 JDBC 的辦公室軟體，以建立並輸入資料到資料庫裡。不過這部份並未包含在這份手冊之中。

• 自行撰寫一個程式，可以使用許多種程式語言來完成。這個部份將會在第 IV 章中進行介紹。

在這份指南中，你可能會先使用 psql 來進行一些嘗試。你可以藉由下列指令開始操作 mydb 這個資料庫：

$ psql mydb

如果你並未指明資料庫名稱，那麼它預設會以你的使用者名稱作為資料庫名稱。在先前的章節使用 createdb 時，你已經知道這個隱含的規則了。

在 psql 中，你會以下列訊息開始：

psql (12.4)
Type "help" for help.

mydb=>

最後一行也可能是：

mydb=#

這表示你是資料庫的超級使用者（superuser），如果你是自行安裝 PostgreSQL 的話，大概就會是這個情況。 作為一個超級使用者，表示你不會受限於任何存取控制。不過在這份指南中，這並不是重要的事。

如果你在啓動 psql 時遭遇了一些問題，那麼請回到前一節。createdb 和 psql 的行為很類似，如果前者正常，後者也應該如期運行。

最後一行會輸出的是 psql 的提示字串，它表示 psql 正在等待你輸入 SQL 查詢語句。試試下面的指令吧：

mydb=> SELECT version();
                                         version
------------------------------------------------------------------------------------------
 PostgreSQL 12.4 on x86_64-pc-linux-gnu, compiled by gcc (Debian 4.9.2-10) 4.9.2, 64-bit
(1 row)

mydb=> SELECT current_date;
    date
------------
 2016-01-07
(1 row)

mydb=> SELECT 2 + 2;
 ?column?
----------
        4
(1 row)

psql 程式中也內建了一些非 SQL 的命令。他們會以倒斜線（ ）起頭。舉例來說，你可以輸入下列指令以取得一些有關 PostgreSQL 所支援的 SQL 語法資訊：

mydb=> \h

要離開 psql 的話，請輸入：

mydb=> \q

如此的話，psql 將會結束，並回到你的命令列介面之中。（想瞭解更多內建指令，在 psql 提示字串後輸入 \? 。）完整的 psql 說明，都記載在 psql 頁面之中。在這份指南中，我們並未使用這些功能，但你可以在需要的時候使用他們。

PostgreSQL 是一個關連式資料庫管理系統（RDBMS）。這表示它是一個管理關連性質資料的系統。關連性，基本上在數學裡是以資料表（table）的形式來表現的。今天，以資料表為形式儲存資料是很常見的事，它是很自然的表現，但也有很多其他組識資料庫的方式。在 Unix-like 的作業系統中，檔案和目錄是一個階層式資料庫的案例。更先進的發展是採用物件導向式的資料庫。

每一個資料表是很多資料列（row）的集合。而每一個資料列則以許多相同集合的欄位（column）所組成。每一個欄位都被指定了特定的資料型別。每一個資料列中欄位的次序是固定的。很重要且必須記得的是，SQL 並不保證資料列在資料表中的次序（雖然他們可以在顯示的時候被明確表現）。

一個資料庫中集合了許多資料表，而很多的資料庫則被一個 PostgreSQL 服務所管理，形成一個資料庫叢集。

INSERT 指令被用來將資料以資料列（row）的形式，新增至資料表（table）之中：

INSERT INTO weather VALUES ('San Francisco', 46, 50, 0.25, '1994-11-27');

注意，所有的資料型別都有明確的輸入格式。只要不是簡單的數值內容，都必須要以單引號（'）括住，如同在本例中的形式。日期時間型別（date type）的資料內容就比較有彈性，但在這個導覽之中，我們仍然使用較固定的格式來表現。

地理資訊型別（point type）需要有座標組作為輸入，如下所示：

INSERT INTO cities VALUES ('San Francisco', '(-194.0, 53.0)');

到目前為止，語法的使用需要你依照欄位宣告的次序擺放，而另一種語法可以允許你明確地指定資料相對應的欄位：

INSERT INTO weather (city, temp_lo, temp_hi, prcp, date)
    VALUES ('San Francisco', 43, 57, 0.0, '1994-11-29');

你可以將欄位以不同的次序擺放，甚或略去某些欄位，例如，precipitation 欄位（prcp）內容未知：

INSERT INTO weather (date, city, temp_hi, temp_lo)
    VALUES ('1994-11-29', 'Hayward', 54, 37);

許多開發者會認為，在撰寫習慣上，明確指定欄位是比較好的方式。

請執行下列的指令，你將會擁有後續章節所需要的範例資料。

你可能需要使用 COPY 這個指令從文字檔案來載入大量的資料。這個指令會比 INSERT 要快上許多，因為 COPY 指令的設計就是為了大量資料輸入而產生的。它少了一些彈性，但提供了效率上的最佳表現。使用範例如下所示：

COPY weather FROM '/home/user/weather.txt';

資料來源的檔案必須存在於後端的伺服器之中，並且可被 PostgreSQL 使用者（postgres）所存取，注意不是用戶端的主機，因為後端伺服器的服務需要直接讀取該檔案。你可以取得更多詳細說明，在 COPY 指令的說明頁面。

要把某些資料列從資料表中移除，就使用 DELETE 這個指令。假設你對於 Hayward 這個城市的天氣不再感興趣了，那麼你可以執行下列指令，來刪除資料表中的這些資料：

DELETE FROM weather WHERE city = 'Hayward';

所有關於 Hayward 的資料都被刪除了。

SELECT * FROM weather;

     city      | temp_lo | temp_hi | prcp |    date
---------------+---------+---------+------+------------
 San Francisco |      46 |      50 | 0.25 | 1994-11-27
 San Francisco |      41 |      55 |    0 | 1994-11-29
(2 rows)

這個指令有一個應該要特別注意的情況：

DELETE FROM tablename;

沒有任何限制的條件，DELETE 將會刪去所有該資料表中的資料，使成為空的資料表。資料庫系統並不會在這個動作執行前和你確認！

到目前為止，我們的一個查詢都只涉及到一個資料表。其實可以在同一個查詢中，同時查詢多個資料表，或者在同一個資料表之中同時處理多個資料列的資料。在一個查詢之中，涉及到同一個或多個不同的資料表中的資料，稱作為交叉查詢（join）。舉個例子來說，你希望同時列出天氣和城市位置的資料。要完成這項工作，我們需要關連資料表 weather 中的 city 欄位與表格 cities 中的 name 欄位，然後回傳符合條件的資料。

注意

這只是一個概念式的模形，交叉查詢（join）會以更有效率的方式運行，並非真正需要比較每一種組合是否符合條件，不過這些過程對於使用者而言並不會產生操作或結果上的差異。

下列查詢會產生交叉查詢的結果：

在這個結果中可以觀察到兩件事情：

• 不會有關於 Hayward 的結果出現。這是因為在資料表 cities 中未有 Hayward 的資料，所以交叉查詢會忽略資料表 weather 中未能關連的資料。關於這點，我們很快就會有解決辦法。

• 有兩個欄位顯示了城市的名稱。這樣是正確的，因為來自於資料表 weather 和 cities 的欄位被串連起來了。實務上，這樣的結果並不令人滿意，所以也許你可以明確地指出輸出的欄位，取代「 * 」的使用：

**練習：**試試看，當 WHERE 表示式被省略的話，查詢語句的意義會怎麼樣？

因為所有的欄位都使用不同的名稱，所以解譯器會自動發現他們所屬的資料表為何。如果在兩個資料表之中，存在有相同名稱的欄位時，你最好明確指出確定的欄位，如下所示：

多數開發者認為，在交叉查詢中，明確指出確定的欄位名稱，是良好的撰寫習慣。這樣查詢就不會因為有相同的欄位名稱而產生錯誤。而相同名稱的欄位可能是開發後續才加入的，未指明的話，就可能造成意外的結果。

交叉查詢也可以寫成如下的另一種形式：

這種語法並不如上述的常見，但我們會在這裡說明，以幫助你在後續章節的學習。

現在我們要回到前面的問題，把 Hayward 的資料放在輸出的結果之中。我們要在查詢中做的是，掃描資料表 weather，找到有所關連的每一列資料；沒有關連到的資料列，我們要填上「空值」（null）在資料表 cities 相對的欄位之中。這樣的查詢我們稱作「外部交叉查詢」（outer join）。（先前的交叉查詢為「內部交叉查詢」（inner join））。這樣的查詢指令如下所示：

這種查詢稱作為「左側外部查詢」（left outer join），因為這個交叉查詢，放在左側的資料表中的資料列，一定會在結果中至少出現一次，而右側的資料表中，則只有輸出有關連到左側資料表的資料列。當左側資料表的資料列，並沒有在右側資料表中被關連到時，屬於右側資料表的欄位就會被填上空值輸出。

**練習：**也有「右側外部交叉查詢」（right outer join）和「完全外部交叉查詢」（full outer join），試著找出他們都做了些什麼。

我們也可以對同一個資料表做交叉查詢，稱作為「自我交叉查詢」（self join）。接下來的範例，假設我們希望找到所有氣溫範圍的天氣資料。所以我們需要讓 temp_lo 及 temp_hi 兩個欄位，和其他的 temp_lo 及 temp_high 相比較。我們可以用下列的查詢來符合需求：

這裡我們重新命名了資料表 weather 為 W1 及 W2，以在交叉查詢中區分左側及右側。你也可以在其他查詢中使用這個技巧，以節省輸入的複雜度，例如：

你將會在後續內容中，不斷練習到這樣的使用方式。

要從資料表（table）中取出資料，稱作資料表的查詢。要進行這個行為，你需要 SQL 中的 SELECT 指令。這個指令由幾個部份所組成，回傳列表（select list，想要回傳的欄位）、資料表列表（資料來源的資料表）、選擇性的條件定義（指定一些限制條件）。舉個例子來說，要取得資料表 weather 中所有的資料的話，請輸入：

這裡的星號 * 表示「所有欄位」。下列的指令會回傳相同的結果。

其輸出結果將會如下所示：

你可以在回傳列表中撰寫一些運算表示式，而不只是簡單的欄位引用。舉例來說，你可以輸入：

這應該會產生這樣的結果：

注意，「AS」被用來重新命名輸出的欄位。（選用）

查詢語句可以加上「WHERE」來設定限制條件，以指定哪些列才需要被回傳。WHERE 的內容是一個布林（truth value）表示式，而只有在其運算值為真（true）時，該列才會被回傳。一般的布林運算子（AND, OR, NOT）都是被允許出現在表示式中的。舉例來說，下列的指令將會回傳 San Francisco 在雨天的天氣數值：

結果：

你可以將結果進行排序：

在這個例子之中，其次序並沒有完全地被指定，所以你可能會得到 San Francisco 的列以另一種次序呈現。而你如果以下列指令查詢的話，那你就會得到如上但固定的結果：

你可以在查詢時去除重覆的列：

再一次，其結果的次序可能每次都不同，你可以同時使用 DISTINCT 及 ORDER BY 來確保能得到一致性的查詢結果：

在前面的章節，我們介紹了如何使用 SQL 來存取 PostgreSQL 的基本方式。接下來，我們將會討論更多先進的功能，SQL 的管理功能以及防止資料遺失或損毁。最後，我們也會介紹一些 PostgreSQL 的延伸功能。

這個章節偶爾會引用的範例，試著去改寫或是優化他們，所以閱讀過上一章也是很有用的。在這一章中有一些範例是來自於 tutorial 目錄中的 advanced.sql，這個檔案有一些範例資料可以載入，但載入方式在此就不再贅述。（請參閱 的內容）

回想一下在中的表格 weather 及 cities，思考下列問題： 你想要保證沒有另一個人可以新增在 cities 中沒有的城市資料到 weather 中。這就是所謂資料關連性的管理。在簡單的資料庫系統當中，可能會這樣實作：先檢查 cities 中是否已有對應的資料，然後再決定資料表 weather 中新增或拒絕新的天氣資料。這個辦法還有很多問題，而且很不方便，所以 PostgreSQL 可以幫助你解決這個需求。

新的資料表宣告如下所示：

現在嘗試新增一筆不合理的資料：

外部索引鍵或簡稱外部鍵（foreign key）的行為可以讓你的應用程式變得容易調整。我們在這個導覽中不會再深入這個簡單的例子了，但你可以在取得進一步的資訊。正確地使用外部索引鍵，可以改善資料庫應用程式的品質，所以強烈建議一定要好好學習它。

你可以使用 UPDATE 指令以列為單位來更新資料。假設你發現氣溫的數值測量在 11 月 28 日之後都多了 2 度。你可以以下列語法來修正這些資料：

查看一下這些更新後的資料：