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O que é o PostgreSQL?

Saiba como o PostgreSQL funciona, para que ele é usado e por que ele é uma opção popular para cargas de trabalho modernas.

Definição do PostgreSQL

O PostgreSQL, geralmente chamado de "Postgres", é um sistema de banco de dados relacional de código aberto usado para armazenar, gerenciar e consultar dados estruturados usando o SQL. A forte integridade de dados, a confiabilidade e os recursos avançados o tornam uma opção confiável para aplicativos menores e grandes sistemas comercialmente críticos.

  • O PostgreSQL é um banco de dados relacional de código aberto confiável, projetado para aplicativos que precisam de integridade dos dados forte, consultas SQL expressivas e comportamento previsível em escala. 
  • Um modelo de dados flexível permite que as equipes combinem tabelas relacionais tradicionais com tipos de dados semiestruturados, como JSONB, à medida que as necessidades do aplicativo evoluem.
  • O PostgreSQL oferece um conjunto avançado de recursos sem bloqueio proprietário, incluindo indexação avançada, transações robustas e extensibilidade por meio de funções e extensões personalizadas. 
  • A amplitude dos casos de uso do PostgreSQL abrange aplicativos Web, produtos de software como serviço (SaaS), análises, relatórios e sistemas operacionais em que a precisão é importante. 

Visão geral do PostgreSQL

Desenvolvedores e organizações escolhem o PostgreSQL quando precisam de um banco de dados que possa lidar com relações de dados complexas, dar suporte a modelos de dados flexíveis e manter uma integridade de dados forte à medida que os aplicativos evoluem. 

Na prática, os aplicativos se conectam ao servidor de banco de dados PostgreSQL, que funciona como um banco de dados SQL: os aplicativos enviam consultas SQL para o mecanismo de banco de dados, que gerencia como os dados são armazenados, indexados e retornados ao impor relações entre tabelas.

Um banco de dados relacional no qual você pode confiar

Como um banco de dados relacional, o PostgreSQL armazena dados em tabelas compostas por linhas e colunas. As tabelas podem ser vinculadas usando chaves, o que ajuda a garantir a consistência dos dados e impede relações inválidas. Por exemplo, você pode vincular uma tabela de pedidos a uma tabela de clientes e impor regras para que cada pedido sempre aponte para um cliente válido.

Esse modelo relacional é um dos principais motivos pelos quais o PostgreSQL é usado para sistemas em que a precisão é importante e os erros de dados são caros.

O PostgreSQL é comumente usado para:

  • Aplicativos Web e móveis que precisam de um back-end dependente.
  • Sistemas de negócios, como cobrança, inventário e aplicativos no estilo CRM.
  • Cargas de trabalho de relatórios e análise criadas em consultas SQL.
  • Sistemas em que a precisão e a consistência dos dados são críticas, incluindo ferramentas de finanças e serviços de saúde.

Tipos de dados e estruturas compatíveis com PostgreSQL

O PostgreSQL vai além dos valores numéricos e de texto básicos. Ele dá suporte a uma ampla variedade de tipos de dados e estruturas, permitindo que o seu esquema de banco de dados reflita de perto as necessidades de aplicativos e dados do mundo real.

As estruturas e tipos de dados Comuns do PostgreSQL incluem:

  • Tipos padrão, como inteiros, decimais, texto, carimbos de data/hora e boolianos.
  • JSON e JSONB para dados semiestruturados, úteis quando os formatos de dados evoluem ao longo do tempo.
  • Matrizes para armazenar listas de valores em uma única coluna quando apropriado.
  • Identificadores universalmente exclusivos (UUIDs), geralmente usados para identificadores públicos ou distribuídos.
  • Tipos de intervalo, como intervalos numéricos ou de data.
  • Ferramentas de pesquisa de texto completo internas para consultar campos de texto grandes.

Como o PostgreSQL se diferencia de outros bancos de dados relacionais

O PostgreSQL geralmente é comparado a outros bancos de dados relacionais, como MySQL, MariaDB, Microsoft SQL Server e Oracle Database. Embora todos esses sistemas deem suporte ao SQL, eles diferem em filosofia e design.

Veja algumas das diferenças:

  • Código aberto e foco em padrões: O PostgreSQL é conhecido pelo forte suporte aos padrões SQL e por um design que segue de perto a teoria dos bancos de dados relacionais, mantendo a praticidade para aplicações reais.
  • Profundidade do recurso: o PostgreSQL é frequentemente escolhido quando tipos de dados avançados (como JSONB), indexação flexível ou comportamento transacional estrito são necessários.
  • Extensibilidade: o PostgreSQL foi projetado para ser estendido, permitindo que os desenvolvedores adicionem funções personalizadas, operadores e até mesmo novos métodos de índice à medida que as necessidades do aplicativo evoluem.

Recursos do PostgreSQL

Projetado para dar suporte a modelos de dados complexos, consultas SQL expressivas e desempenho confiável em cargas de trabalho do mundo real, o PostgreSQL oferece um amplo conjunto de recursos para aplicativos modernos. 

Opções avançadas de indexação

Índices são a forma como um banco de dados encontra linhas rapidamente, de forma semelhante a como um índice em um livro ajuda a localizar a página correta. O PostgreSQL oferece suporte a vários tipos de índices, cada um adequado a diferentes padrões de consulta. Por exemplo:

  • Índices de árvore B para pesquisas e classificação comuns
  • Índices de hash para verificações de igualdade em casos específicos
  • Índices DEM e GiST para JSONB, matrizes, pesquisa de texto completo e outros dados complexos
  • Índices BRIN para tabelas muito grandes em que os dados são ordenados naturalmente, como dados de série temporal

As opções avançadas de indexação se tornam cada vez mais importantes à medida que os bancos de dados aumentam e os requisitos de desempenho aumentam.

Consultas complexas e transações fortes

O PostgreSQL dá suporte a recursos avançados do SQL, como junções, subconsultas, funções de janela, expressões de tabela comuns (CTEs) e agregações complexas. Isso o torna adequado para aplicativos que dependem de consultas expressivas e lógica de relatório detalhada.

As transações são outro recurso fundamental do PostgreSQL. Uma transação agrupa várias alterações de banco de dados em uma única operação de tudo ou nada. Se algo falhar parcialmente, o PostgreSQL poderá reverter toda a transação para manter os dados consistentes e evitar atualizações parciais.

Extensibilidade e funções personalizadas

Um dos recursos definidores do PostgreSQL é a extensibilidade. Ele foi projetado para se adaptar ao domínio do aplicativo em vez de forçar os dados em um modelo rígido.

Com o PostgreSQL, você pode criar:

  • Funções definidas pelo usuário que encapsulam a lógica personalizada e podem ser chamadas diretamente do SQL.
  • Operadores e tipos de dados personalizados, que são úteis quando o comportamento do banco de dados precisa corresponder a regras de domínio especializadas.
  • Extensões que adicionam novos recursos, como aprimoramentos de desempenho, tipos de dados adicionais ou ferramentas de monitoramento .

Simultaneidade e otimização de desempenho

Aplicativos do mundo real raramente têm um único usuário.  Normalmente , eles envolvem muitos usuários lendo e gravando dados ao mesmo tempo.

O PostgreSQL usa controle de simultaneidade de várias versões (MVCC) para gerenciar acesso simultâneo. Em termos práticos, isso significa que os leitores normalmente não bloqueiam escritores, e os escritores não bloqueiam leitores tão frequentemente quanto em modelos de simultaneidade mais simples. O resultado é um desempenho mais suave para cargas de trabalho mistas, como aplicativos que manipulam a atividade do usuário enquanto também executam relatórios.

O PostgreSQL também inclui ferramentas internas para ajuste e manutenção de desempenho, incluindo planejamento de consultas, coleta de estatísticas, vácuo para limpeza e opções de replicação que dão suporte à alta disponibilidade.

Benefícios do PostgreSQL

Além de avaliar recursos individuais, escolher um banco de dados significa considerar confiança, flexibilidade e quão bem o sistema dá suporte a aplicativos à medida que eles evoluem. O PostgreSQL é amplamente adotado porque oferece benefícios práticos importantes para desenvolvedores, arquitetos e empresas.

Vantagens do código aberto (custo e controle)

O PostgreSQL dá às organizações mais controle sobre como elas usam e dimensionam seus bancos de dados. Em termos práticos, isso significa:

  • Não há taxas de licenciamento para começar
  • Liberdade para executar o PostgreSQL em sua própria infraestrutura ou em ambientes de nuvem
  • Nenhum bloqueio de fornecedor vinculado a modelos de licenciamento proprietários

Documentação e suporte da comunidade

O PostgreSQL foi desenvolvido ativamente por décadas e se beneficia de uma grande comunidade global experiente. A experiência pode ser vista em documentação completa, listas de endereçamento, fóruns e uma ampla variedade de guias e ferramentas de terceiros.

Para equipes que trabalham com PostgreSQL, esses recursos facilitam a solução de problemas, o aprendizado de melhores práticas e o planejamento de migrações ou melhorias de desempenho com confiança.

Confiabilidade e integridade de dados

Quando os aplicativos dependem de dados precisos, a confiabilidade não é negociável. PostgreSQL é conhecido pelo foco forte em correção e integridade dos dados.

Ele dá suporte a restrições como chaves estrangeiras, restrições exclusivas e restrições de verificação, juntamente com um comportamento transacional robusto. Esses recursos ajudam a evitar estados inválidos dos dados, mesmo quando os aplicativos têm bugs ou vários serviços gravam no banco de dados ao mesmo tempo.

Para sistemas que manipulam registros financeiros, contas de usuário ou dados operacionais, essa confiabilidade reduz o risco de dados silenciosos corrompidos e erros difíceis de diagnosticar.

Escalabilidade e flexibilidade para muitos estilos de aplicativo

O PostgreSQL pode dar suporte a uma ampla variedade de tamanhos de aplicativos e cargas de trabalho. Um banco de dados PostgreSQL pode iniciar em um único servidor para um aplicativo pequeno e, posteriormente, ser expandido para incluir:

  • Réplicas de leitura para ajustar a escala de cargas de trabalho de leitura intensa.
  • Tabelas particionadas para gerenciar conjuntos de dados grandes ou de crescimento rápido.
  • Pool de conexões e indexação otimizada para maior concorrência.

O PostgreSQL também é flexível na forma como os dados são modelados. Equipes podem usar um esquema relacional tradicional para dados estruturados enquanto incorporam JSONB para partes do aplicativo que mudam com frequência, como preferências do usuário ou dados de configuração. Essa flexibilidade permite que os aplicativos evoluam sem exigir reformulações constantes de esquema.

Casos de uso do PostgreSQL

O PostgreSQL é usado em vários setores e tipos de aplicativos porque equilibra fortes bases relacionais com flexibilidade para a evolução das necessidades de dados. Esses casos de uso do PostgreSQL destacam como o banco de dados dá suporte a cargas de trabalho diárias de aplicativos e cenários mais especializados. 

Aplicativos Web e produtos SaaS

O PostgreSQL é uma opção comum para aplicativos Web e produtos SaaS que gerenciam usuários, contas, permissões e dados de atividade. O seu modelo relacional facilita a imposição de relações de dados, a aplicação de alterações de esquema por meio de migrações e a manutenção de desempenho previsível à medida que o uso aumenta. 

Para equipes de SaaS, as opções de indexação e confiabilidade transacionais do PostgreSQL ajudam a dar suporte a fluxos de trabalho principais, como inscrição, eventos de cobrança e log de auditoria, sem introduzir complexidade desnecessária. 

Análise e relatórios

O PostgreSQL é frequentemente usado para relatórios e cargas de trabalho analíticas, especialmente quando as equipes desejam insights baseados em SQL sem implantar um sistema de análise separado. Em alguns casos, o PostgreSQL também é usado como um data warehouse leve para relatórios estruturados e análises, especialmente quando as equipes desejam consolidar cargas de trabalho operacionais e analíticas usando o SQL. 

Alguns recursos comuns do PostgreSQL usados para análise incluem:

  • Funções de janela para executar totais, classificações e comparações baseadas em tempo. 
  • Exibições materializadas para resumos pré-computados e painéis mais rápidos. 
  • Estratégias de indexação que mantêm filtros e junções responsivos. 

Embora o PostgreSQL não substitua todas as plataformas analíticas especializadas, ele atende bem às necessidades de relatórios operacionais e inteligência de negócios com menos complexidade. 

Sistemas financeiros e operacionais

O PostgreSQL é adequado para sistemas em que a precisão e a consistência são críticas, como acompanhamento financeiro, gerenciamento de pedido e ferramentas operacionais. Garantias transacionais fortes e imposição de restrição ajudam a garantir que os registros permaneçam consistentes mesmo quando vários processos atualizam dados simultaneamente. 

Isso torna o PostgreSQL uma base prática para aplicativos que precisam de manutenção de registro confiável sem sacrificar a flexibilidade da consulta. 

Projetos geoespaciais e de mapeamento

O PostgreSQL é comumente usado para aplicativos que funcionam com dados baseados em localização quando emparelhados com uma extensão geoespacial instalada separadamente. Esses sistemas podem armazenar coordenadas, calcular distâncias e trabalhar com formas como pontos, linhas e polígonos. 

Aplicativos que respondem a perguntas como "O que há por perto?" ou "A qual área esta localização pertence?" frequentemente contam com PostgreSQL como um back-end confiável para consultas espaciais. 

APIs com muito JSON que ainda precisam de SQL

As APIs modernas geralmente lidam com dados semiestruturados que mudam ao longo do tempo. O PostgreSQL dá suporte a esse padrão por meio de JSONB, permitindo que as equipes armazenem estruturas de dados flexíveis enquanto ainda se beneficiam de consultas SQL, indexação e comportamento transacional. 

Essa abordagem é especialmente útil quando partes de um aplicativo evoluem rapidamente, como sinalizadores de recursos, preferências do usuário ou metadados, enquanto outras áreas, como pagamentos ou permissões, exigem consistência relacional estrita. 

Por que as equipes escolhem o PostgreSQL

O PostgreSQL é um banco de dados relacional de código aberto criado para aplicativos que precisam de armazenamento de dados confiável, consultas SQL expressivas e integridade de dados forte. A sua combinação de recursos avançados, modelagem de dados flexível e design baseado em padrões o torna adequado para aplicativos simples e sistemas complexos e críticos para os negócios. 

Com confiabilidade comprovada, uma comunidade de software livre ativa e suporte para uma ampla variedade de casos de uso, o PostgreSQL oferece às equipes uma base confiável que pode se adaptar à medida que os requisitos do aplicativo mudam. 

Perguntas frequentes

  • O PostgreSQL é um banco de dados relacional de código aberto usado para armazenar, gerenciar e consultar dados estruturados usando SQL. As organizações usam o PostgreSQL quando precisam de um banco de dados com suporte a relações de dados complexas, integridade dados forte e comportamento transacional confiável. Normalmente, ele é usado para aplicativos Web, produtos SaaS, análises e sistemas em que a precisão dos dados é crítica.
  • SQL é uma linguagem padrão usada para consultar e gerenciar dados em bancos de dados relacionais. O PostgreSQL é um sistema de banco de dados que usa o SQL para armazenar, recuperar e gerenciar dados. Em resumo, o SQL é a linguagem e o PostgreSQL é o software de banco de dados que entende e executa consultas SQL. 
  • Não, o PostgreSQL não é uma linguagem de programação. É um sistema de gerenciamento de banco de dados. Embora o PostgreSQL dê suporte ao SQL para consultar dados e permite que você escreva funções usando SQL e outras linguagens com suporte, o banco de dados em si é um software que armazena e gerencia dados em vez de uma linguagem de programação de uso geral. 
  • O PostgreSQL geralmente é acessível para qualquer pessoa familiarizada com bancos de dados relacionais e SQL. Tarefas básicas, como criar tabelas, escrever consultas e trabalhar com dados, são simples se você tiver experiência com SQL. Recursos mais avançados, como ajuste de desempenho, estratégias de indexação ou extensões personalizadas, podem levar mais tempo para aprender, mas a documentação e os recursos da comunidade do PostgreSQL facilitam o desenvolvimento de habilidades à medida que as suas necessidades se tornam mais complexas.