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Qu’est-ce que PostgreSQL ?

Découvrez le fonctionnement de PostgreSQL, à quoi elle sert et pourquoi c’est un excellent choix pour les charges de travail modernes.

Définition de PostgreSQL

PostgreSQL, souvent appelé « Postgres », est un système de base de données relationnelle open source utilisé pour stocker, gérer et interroger des données structurées en utilisant SQL. Une intégrité des données, une fiabilité et des fonctionnalités avancées puissantes en font une option de confiance tant pour les applications plus petites que pour les systèmes vitaux pour l’entreprise.

  • PostgreSQL est une base de données relationnelle open source fiable conçue pour les applications nécessitant une intégrité des données puissante, des requêtes SQL expressives et un comportement prévisible à grande échelle. 
  • Un modèle de données flexible permet aux équipes d’associer des tables relationnelles traditionnelles à des types de données semi-structurés tels que JSONB à mesure que les besoins des applications évoluent.
  • PostgreSQL offre un ensemble enrichi de fonctionnalités sans verrouillage propriétaire, incluant un indexage avancé, des transactions robustes et une extensibilité via des extensions et des fonctions personnalisées. 
  • La diversité des cas d’utilisation de PostgreSQL couvre les applications Web, les produits de logiciel en tant que service (SaaS), les analyses, la création de rapports et les systèmes opérationnels où l’exactitude est essentielle. 

Vue d’ensemble de PostgreSQL

Les développeurs et les organisations choisissent PostgreSQL lorsqu’ils ont besoin d’une base de données capable de gérer des relations de données complexes, de prendre en charge des modèles de données flexibles et de maintenir une forte intégrité des données à mesure que les applications évoluent. 

En pratique, les applications se connectent au serveur de base de données PostgreSQL qui fonctionne comme une base de données SQL : les applications envoient des requêtes SQL au moteur de base de données qui gère la manière dont les données sont stockées, indexées et renvoyées tout en appliquant les relations entre les tables.

Une base de données relationnelle sur laquelle vous pouvez compter

En tant que base de données relationnelle, PostgreSQL stocke les données dans des tables composées de lignes et de colonnes. Vous pouvez lier les tables entre elles en tirant parti de clés, ce qui permet d’assurer la cohérence des données et d’empêcher des relations non valides. Par exemple, vous pouvez lier une table de commandes à une table de clients et appliquer des règles pour que chaque commande pointe toujours vers un client valide.

Ce modèle relationnel est une des principales raisons pour lesquelles PostgreSQL est utilisé dans des systèmes où l’exactitude est cruciale et où les erreurs de données sont coûteuses.

PostgreSQL est couramment utilisé pour ce qui suit :

  • Les applications Web et mobiles nécessitant un backend fiable.
  • Les systèmes d’entreprise, tels que la facturation, la gestion des stocks et les applications de type CRM.
  • Les charges de travail d’analyse et de création de rapport basées sur des requêtes SQL.
  • Les systèmes où l’exactitude et la cohérence des données sont indispensables, notamment dans les outils liés à la finance et à la santé.

Structures et types de données pris en charge par PostgreSQL

PostgreSQL va plus loin que les valeurs texte et numériques de base. Elle prend en charge un large éventail de structures et de types de données, permettant à votre schéma de base de données de refléter étroitement les données réelles et les besoins des applications.

Les structures et types de données courants dans PostgreSQL incluent :

  • Les types standard tels que les entiers, les décimaux, le texte, les horodatages et les booléens.
  • JSON et JSONB pour les données semi-structurées, utiles lorsque les formats de données évoluent au fil du temps.
  • Les tableaux pour stocker des listes de valeurs dans une seule colonne, le cas échéant.
  • Les identificateurs globaux uniques (UUID), souvent utilisés pour des identificateurs publics ou distribués.
  • Les types de plages, comme les plages de dates ou numériques.
  • Les outils intégrés de recherche en texte intégral pour interroger de grands champs texte.

Comment PostgreSQL est différente des autres bases de données relationnelles

PostgreSQL est souvent comparée à d’autres bases de données relationnelles, telles que MySQL, MariaDB, Microsoft SQL Server et Oracle Database. Bien que tous ces systèmes prennent en charge SQL, ils diffèrent par leur philosophie et leur conception.

Voici certaines des différences :

  • Open source et axée sur les normes : PostgreSQL est reconnue pour sa forte prise en charge des normes SQL et une conception qui découle de la théorie des bases de données relationnelles tout en restant pratique pour les applications réelles.
  • Profondeur des fonctionnalités : PostgreSQL est fréquemment choisie lorsque des types de données avancés (tels que JSONB), un indexage flexible ou un comportement transactionnel strict sont nécessaires.
  • Extensibilité : PostgreSQL est conçue pour être développée, ce qui permet aux développeurs d’ajouter des fonctions personnalisées, des opérateurs et même de nouvelles méthodes d’indexation à mesure que les besoins des applications évoluent.

Fonctionnalités de PostgreSQL

Conçue pour prendre en charge des modèles de données complexes, des requêtes SQL expressives et des performances fiables sous des charges de travail réelles,  PostgreSQL  offre un large éventail de capacités pour les applications modernes. 

Options avancées de l’indexation

Les index sont la façon dont une base de données trouve rapidement des lignes,  similaire à  la manière dont un index de livre vous aide à  localiser  la bonne page.  PostgreSQL  prend en charge plusieurs types d’index, chacun adapté à différents modèles de requêtes. Par exemple :

  • Les index d’arbre B (B-tree) pour les recherches et le tri courants
  • Les index de code de hachage pour les vérifications d’égalité dans des cas spécifiques
  • Les index GIN et  GiST  pour JSONB, les tableaux, la recherche en texte intégral et d’autres données complexes
  • Les index BRIN pour des  tables très grandes  où les données sont naturellement ordonnées, comme les données de série chronologique

Les  options  d’indexation avancées deviennent  de plus en plus  importantes à mesure que les bases de données se développent et que les  exigences  en matière de niveau de performance augmentent.

Requêtes complexes et fortes transactions

PostgreSQL  prend en charge les fonctionnalités SQL avancées telles que les jointures, sous-requêtes, fonctions de fenêtre, expressions de table communes (CTE) et agrégations complexes. Cela la rend parfaitement adaptée aux applications qui reposent sur des requêtes expressives et une logique de création de rapports détaillée.

Les transactions sont une autre  fonctionnalité de base de PostgreSQL. Une transaction regroupe plusieurs modifications de base de données en une seule opération « tout ou rien ». Si une erreur survient en cours de route,  PostgreSQL  peut annuler la totalité de la transaction pour maintenir une cohérence des données et éviter des mises à jour partielles.

Extensibilité et fonctions personnalisées

L’une des caractéristiques définissant  PostgreSQL  est son extensibilité.  Elle est  conçue pour s’adapter au domaine d’une application plutôt que de forcer les données dans un modèle rigide.

Avec  PostgreSQL, vous pouvez créer :

  • Des fonctions définies par l’utilisateur qui encapsulent une logique personnalisée et peuvent être appelées directement à partir de SQL.
  • Des types de données et opérateurs personnalisés,  qui sont  utiles lorsque le comportement de la base de données doit correspondre à des règles spécifiques au domaine.
  • Des extensions qui ajoutent de nouvelles capacités, telles que des améliorations du niveau de performance,  d’autres  types de données ou des outils de  monitoring .

Optimisation du déploiement et du niveau de performance

Les applications réelles ont rarement un utilisateur unique. Elles impliquent  généralement  de nombreux utilisateurs lisant et écrivant des données en même temps.

PostgreSQL  utilise le contrôle d’accès concurrentiel multiversion (MVCC) pour gérer les accès simultanés. Concrètement, cela signifie que les lecteurs ne  bloquent généralement pas  les enregistreurs et que ces derniers ne bloquent pas  les lecteurs aussi souvent que dans des modèles concurrentiels plus simples. Le résultat est un niveau de performance plus uniforme pour les charges de travail mixtes, telles que les applications qui gèrent l’activité des utilisateurs tout en exécutant des rapports.

PostgreSQL  inclut également des outils intégrés pour le réglage du niveau de performance et la maintenance, notamment la planification des requêtes, la collecte de statistiques, le nettoyage par vidage et les options de réplication qui prennent en charge la haute disponibilité.

Avantages de PostgreSQL

Au-delà de l’évaluation des fonctionnalités individuelles, choisir une base de données signifie envisager la confiance à long terme, la flexibilité et la capacité du système à prendre en charge les applications à mesure qu’elles évoluent. PostgreSQL est largement adoptée car elle offre des avantages pratiques qui sont importants pour les développeurs, les architectes et les entreprises.

Avantages de l’open source (coût et contrôle)

PostgreSQL offre aux organisations plus de contrôle sur la manière dont elles utilisent et font évoluer leur base de données. Dans la pratique, cela signifie :

  • Pas de frais de gestion des licences pour commencer
  • Possibilité d’exécuter PostgreSQL sur votre propre infrastructure ou dans des environnements cloud
  • Aucune dépendance au verrouillage du fournisseur liée à des modèles de gestion des licences privés

Support de la communauté et documentation

PostgreSQL est activement développée depuis des décennies et bénéficie d’une grande communauté mondiale expérimentée. Ce savoir-faire se reflète dans une documentation complète, des listes de diffusion, des forums et une large gamme de guides et d’outils tiers.

Pour les équipes travaillant avec PostgreSQL, ces ressources facilitent la résolution des problèmes, l’apprentissage des meilleures pratiques et la planification en toute confiance des migrations ou des améliorations du niveau de performance.

Fiabilité et intégrité des données

Lorsque les applications dépendent de données exactes, la fiabilité n’est pas négociable. PostgreSQL est reconnue pour sa forte concentration sur la justesse et l’intégrité des données.

Elle prend en charge des contraintes telles que les clés étrangères, les contraintes d’unicité et les contraintes de vérification, ainsi qu’un comportement transactionnel robuste. Ces fonctionnalités permettent d’empêcher les états de données non valides, même lorsque les applications rencontrent des bogues ou lors de l’écriture simultanée de plusieurs services sur la base de données.

Pour les systèmes gérant des états financiers, des comptes utilisateurs ou des données opérationnelles, cette fiabilité réduit le risque de corruption silencieuse de données et d’erreurs difficiles à diagnostiquer.

Scalabilité et flexibilité pour de nombreux types d’applications

PostgreSQL peut prendre en charge une large gamme de tailles d’applications et de charges de travail. Il est possible qu’une base de données PostgreSQL commence sur un serveur unique pour une petite application et se développe ensuite pour inclure :

  • Des réplicas en lecture pour gérer des charges de travail nécessitant beaucoup de lectures.
  • Des tables partitionnées pour gérer des ensembles de données volumineux ou à croissance rapide.
  • Une mise en pool des connexions et une indexation ajustée pour une plus grande concurrence.

PostgreSQL est également flexible dans la modélisation des données. Les équipes peuvent utiliser un schéma relationnel traditionnel pour les données structurées tout en incorporant JSONB pour des parties d’une application changeant fréquemment, telles que les préférences utilisateur ou les données de configuration. Cette flexibilité permet aux applications d’évoluer sans nécessiter de refontes continuelles du schéma.

Cas d’utilisation de PostgreSQL

PostgreSQL est utilisée dans de nombreux secteurs d’activité et types d’applications, car elle établit un équilibre entre des bases relationnelles solides et une flexibilité adaptée aux besoins en évolution des données. Ces cas d’utilisation de PostgreSQL illustrent la prise en charge par la base de données des charges de travail applicatives quotidiennes et des scénarios plus spécialisés. 

Applications Web et produits SaaS

PostgreSQL est un choix fréquent pour les applications web et les produits SaaS qui gèrent des utilisateurs, des comptes, des autorisations et des données d’activité. Son modèle relationnel facilite l’application des relations de données, la mise en œuvre des modifications de schéma via des migrations et le maintien d’un niveau de performance prévisible à mesure que l’utilisation se développe. 

Pour les équipes SaaS, la fiabilité transactionnelle de PostgreSQL et ses options d’indexation permettent de prendre en charge les flux de travail de base tels que les inscriptions, les événements de facturation et la journalisation d’audit sans complexité inutile. 

Analyse et création de rapports

PostgreSQL est fréquemment utilisé pour les charges de travail de création de rapports et d’analyses, surtout lorsque les équipes veulent des insights basés sur SQL sans déployer un système analytique distinct. Dans certains cas, PostgreSQL est également utilisé comme un entrepôt de données léger pour la création de rapports structurée et les analyses, notamment lorsque les équipes veulent consolider des charges opérationnelles et analytiques en utilisant SQL. 

Les fonctionnalités courantes de PostgreSQL utilisées pour l’analyse comprennent :

  • Les fonctions de fenêtre pour les totaux cumulés, les classements et les comparaisons basées sur l’heure. 
  • Les vues matérialisées pour des résumés précalculés et des tableaux de bord plus rapides. 
  • Les stratégies d’indexation qui maintiennent la réactivité des filtres et jointures. 

Bien que PostgreSQL ne remplace pas toutes les plateformes analytiques spécialisées, elle répond souvent aux besoins de création de rapports d’exploitation et de décisionnel avec moins de déplacement de ressources. 

Systèmes financiers et d’exploitation

PostgreSQL convient bien aux systèmes où l’exactitude et la cohérence sont vitaux, comme le suivi financier, la gestion des commandes et les outils d’exploitation. Les garanties transactionnelles fortes et l’application de contraintes permettent de veiller à ce que les enregistrements restent cohérents, même lorsque plusieurs processus mettent à jour des données de manière simultanée. 

Cela fait de PostgreSQL une base pratique pour les applications ayant besoin d’une tenue de dossiers fiable sans sacrifier la flexibilité des requêtes. 

Projets géospatiaux et de mappage

PostgreSQL est couramment utilisé pour les applications qui utilisent des données géolocalisées lorsqu’elle est associée à une extension géospatiale installée séparément. Ces systèmes peuvent stocker des coordonnées, calculer des distances et manipuler des formes comme des points, des lignes et des polygones. 

Les applications qui répondent à des questions telles que « Qu’y a-t-il à proximité ? » ou « Dans quelle zone se trouve ce lieu ? » s’appuient souvent sur PostgreSQL comme back-end fiable pour des requêtes spatiales. 

Des API enrichies en JSON nécessitant toujours SQL

Les API modernes gèrent souvent des données semi-structurées qui évoluent au fil du temps. PostgreSQL prend en charge ce modèle via JSONB, permettant ainsi aux équipes de stocker des structures de données flexibles tout en bénéficiant des requêtes SQL, de l’indexation et du comportement transactionnel. 

Cette approche est particulièrement utile lorsque certaines parties d’une application évoluent rapidement, comme les indicateurs de fonctionnalités, les préférences utilisateur ou les métadonnées, tandis que d’autres domaines, tels que les paiements ou les autorisations, nécessitent une cohérence relationnelle stricte. 

Pourquoi les équipes choisissent PostgreSQL

PostgreSQL  est une base de données relationnelle open source créée pour les applications qui ont besoin d’un stockage fiable des données, de requêtes SQL expressives et d’une forte intégrité des données. Sa combinaison de fonctionnalités avancées, d’une modélisation des données flexible et d’une conception conforme aux normes la rend adaptée aussi bien aux applications simples qu’aux systèmes complexes et vitaux pour l’entreprise. 

Avec une fiabilité éprouvée, une communauté open source active et un support pour un large éventail de cas d’utilisation,  PostgreSQL  offre aux équipes une base fiable qui peut s’adapter à l’évolution des besoins des applications. 

Questions fréquentes

  • PostgreSQL est une base de données relationnelle open source utilisée pour stocker, gérer et interroger des données structurées en utilisant SQL. Les organisations utilisent PostgreSQL lorsqu’elles ont besoin d’une base de données qui prend en charge des relations de données complexes, une forte intégrité des données et un comportement transactionnel fiable. Elle est couramment utilisée pour les applications web, les produits SaaS, l’analyse et les systèmes où l’exactitude des données est vitale.
  • SQL est un langage standard utilisé pour interroger et gérer des données dans des bases de données relationnelles. PostgreSQL est un système de base de données qui utilise SQL pour stocker, récupérer et gérer des données. En bref, SQL est le langage et PostgreSQL est le logiciel de base de données qui comprend et exécute les requêtes SQL. 
  • Non. PostgreSQL n’est pas un langage de programmation. Il s’agit d’un système de gestion de base de données (SGBD). Bien que PostgreSQL prenne en charge SQL pour interroger des données et vous permette d’écrire des fonctions en utilisant SQL et d’autres langages pris en charge, la base de données elle-même est un logiciel qui stocke et gère des données, et non un langage de programmation à usage général. 
  • PostgreSQL est généralement accessible à toute personne connaissant bien les bases de données relationnelles et SQL. Les tâches de base, comme la création des tables, l’écriture de requêtes et l’utilisation de données, sont simples si vous avez de l’expérience dans SQL. La maîtrise des fonctionnalités plus avancées, telles que le réglage du niveau de performance, les stratégies d’indexation ou les extensions personnalisées, peut nécessiter plus de temps, mais la documentation de PostgreSQL et les ressources de la communauté facilitent le développement de vos compétences à mesure que vos besoins gagnent en complexité.