Eine „Abfrage“ ist ein einzelner Vorgang, mit dem Informationen aus der Datenbank angefordert werden. Eine „Transaktion“ ist eine Abfolge von Vorgängen, die Daten in der Datenbank verändern können. Die grundlegenden Speichervorgänge werden allgemein als CRUD-Vorgänge bezeichnet: Erstellen, Lesen, Aktualisieren, Löschen (Create, Read, Update, Delete).

Um den Abruf von Informationen aus der Datenbank zu optimieren, nutzt PostgreSQL Indexe – Kopien eines Teils einer Tabelle, die für eine schnellere Suche neu angeordnet werden. Sie ähneln konzeptionell einem Index am Ende eines Buchs, mit dem Sie ein Element schnell finden können, ohne das gesamte Buch durchgehen zu müssen.

Als relationale Datenbank verwendet PostgreSQL formelle Beschreibungen, sogenannte „Schemas“, um die Struktur der enthaltenen Daten zu beschreiben. Genauer ist ein Schema eine Sammlung von Tabellen, Indexen und Funktionen in der Datenbank. PostgreSQL unterstützt mehrere Schemas.

Datenbankfachleute sind dafür verantwortlich, ein Schema und einen Index-Satz zu entwerfen, um die Daten und ihre Verwendung durch Anwendungsnutzer ideal darzustellen. Sie sind auch für Wartungs- und Betriebsaufgaben verantwortlich, die für die Sicherheit der Daten und den reibungslosen Betrieb der Datenbank sorgen.

Seit seiner Entwicklung bei Berkeley ist PostgreSQL Open Source geblieben. Das bedeutet, dass der Code vollständig zur Anzeige, Änderung und Verteilung verfügbar ist.

Entwickler können Open-Source-Datenbanken für ihre Anwendungen ohne Lizenzkosten nutzen und voll flexibel Bereitstellen, da diese Datenbanken auf einer Vielzahl von Cloud- und Nicht-Cloud-Plattformen ausgeführt werden können. Eine Entwickler-Community trägt zur Verbesserung und Wartung der Software bei und steigert so Sicherheit und Zuverlässigkeit.

Die Beliebtheit von PostgreSQL hat in den letzten Jahren zugenommen und ist damit eine der am häufigsten verwendeten Datenbanken weltweit. Es bietet eine Reihe von Vorteilen:

• Zuverlässig und sicher. PostgreSQL ist äußerst fehlertolerant, sorgt für die Langlebigkeit von Daten und maximiert die Betriebszeit. Es unterstützt ein starkes Authentifizierungs- und Autorisierungsmodell sowie verschiedene Verschlüsselungsmethoden, darunter die Ende-zu-Ende-Datenverschlüsselung mit SSL.
• Leistungsstark. PostgreSQL speichert Daten auf strukturierte Weise, sodass Daten effizient eingefügt, gelöscht und geändert werden können. Es arbeitet auch bei Lookups und Joins effizient. Darüber hinaus kann PostgreSQL mit mehreren CPUs parallel skaliert werden, was Abfragen weiter beschleunigt. 
• Konformität. Aufgrund der hohen Konformität mit dem SQL-Standard sind PostgreSQL-Datenbanken sowohl für das Erstellen von Anwendungen als auch für die Migration vorhandener Datenbanken einfach zu nutzen. Außerdem sind sie ACID-konform, was bedeutet, dass Ihre Daten auch bei Hardware-, Software- oder Netzwerkstörungen gültig sind.
• Hochgradig erweiterbar. PostgreSQL unterstützt eine breite Palette von Datentypen (einschließlich erweiterter und benutzererstellte Typen), mehrere Programmiersprachen und die Möglichkeit, benutzerdefinierte Funktionen zu schreiben. Es verfügt weiter über einen Erweiterungsmechanismus zum Hinzufügen neuer Funktionen.
• Einfaches Monitoring. PostgreSQL bietet verschiedene Statistiken, um die Erfassung und Berichterstellung zu Serveraktivitäten zu unterstützen. Es stehen verschiedene externe Tools zur Überwachung der Datenbankaktivität und zur Leistungsanalyse zur Verfügung.

Mit Erweiterungen können Sie die Funktionalität Ihrer Datenbank erweitern und an Ihre spezifischen Anforderungen anpassen. PostgreSQL bietet umfassende Unterstützung für Erweiterungen, wobei sich Erweiterungen wie integrierte Funktionen – auch solche, die extern entwickelt wurden – verhalten.

Zu den am häufigsten verwendeten Erweiterungen gehören:

• PostGIS. Unterstützt das Speichern, Indexieren und Abfragen von Geodaten. Wird für eine Vielzahl von raumbezogenen Anwendungen, einschließlich Navigation, verwendet.
• pgvector.Ermöglicht das Speichern, Indexieren und Abfragen von Vektoren sowie das Ausführen von Suchen nach Vektorähnlichkeiten. Wird für generative KI und Natural Language Processing verwendet.
• pglogical. Repliziert Daten stabil mithilfe logischer Replikation. Wird für die Replikation zwischen PostgreSQL-Datenbanken verwendet und unterstützt eine detaillierte Replikation auf Tabellenebene.

PostgreSQL unterstützt sowohl einfache als auch erweiterte Datentypen, die in anderen Datenbanken häufig nicht zu finden sind, einschließlich boolescher Werte, Zahlen, Ganzzahlen, Zeitstempel, Arrays und mehr. Entwickler können auch eigene Datentypen erstellen.

Die prozedurale Standardsprache ist eine Erweiterung von pgSQL (PL/pgSQL), wobei die Erweiterungen Tcl, Perl und Python in der Standardverteilung enthalten sind (geschrieben in PL/Tcl, PL/Perl und PL/Python). Dank dieser ladbaren prozeduralen Sprachen können mit dieser Programmiersprache Funktionen erstellt und Verfahren ausgelöst werden. 

Viele weitere Sprachen werden durch Erweiterungen unterstützt, darunter Java, Ruby, C, C++, Delphi und JavaScript.

Mit PostgreSQL können Sie in mehreren Sprachen programmieren, ohne die Datenbank neu kompilieren zu müssen – ein entscheidender Vorteil für Entwickler.

Ja, PostgreSQL ist seit 2001 ACID-konform.

ACID (Atomarität, Konsistenz, Isolation, Langlebigkeit) umfasst eine Reihe von Attributen, die beschreiben, wie transaktionale Datenbanken für die Gültigkeit von Daten sorgen. Die ACID-Compliance sorgt auch bei einem Netzwerkausfall oder Hardwarefehler für Datenqualität und ermöglicht gleichzeitiges Lesen und Schreiben ohne Datenverlust oder ‑beschädigung. Diese Prinzipien sind für Anwendungen in vielen Branchen, einschließlich des Finanzwesens und des Gesundheitswesens, von entscheidender Bedeutung.

Angenommen, eine Bankanwendung überträgt ein Guthaben zwischen zwei Konten in der Datenbank. Wenn mitten in der Transaktion ein Ausfall oder Fehler auftritt, sorgt eine ACID-kompatible Datenbank dafür, dass das Geld nicht einfach verschwindet oder mehrfach gutgeschrieben wird. Die Kontostände bleiben immer gültig.