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想入门 PostgreSQL 却不知道它的来头？本文带你完整回顾 PostgreSQL 从伯克利实验室到全球最先进开源数据库的演进历程，帮你建立对这款数据库的整体认知。

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写在前面

如果你是刚接触 PostgreSQL（以下简称 PG）的新手，可能会有个疑问：PostgreSQL 到底有什么特别的？为什么要花时间学它？

要回答这个问题，最好的方式就是了解它的历史。一款数据库能活 30 多年并且越来越强大，背后一定有它的道理。读完这篇文章，你会对 PG 有一个全景式的认知，也能理解为什么越来越多公司在从 Oracle/MySQL 迁移到 PG。

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一、一切从伯克利开始

1. 1977年：Ingres 的诞生

故事要追溯到 1977年，加州大学伯克利分校（UC Berkeley）。

当时，著名的数据库科学家 Michael Stonebraker 教授启动了 Ingres 项目（Interactive Graphics and Retrieval System）。这是 PG 的"祖父"。Ingres 是一个非关系型数据库，但它在关系数据库理论方面做出了很多开创性贡献。

1982年，Stonebraker 离开伯克利，把 Ingres 商业化，成立了 Relational Technologies 公司。后来这家公司被 Computer Associates（CA） 收购，Ingres 作为商业产品一直存活至今。

💡 小知识：Ingres 的名字里"Inter"代表交互式，它是最早支持 SQL 的数据库原型之一。

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2. 1985年：Postgres 项目启动

1980年代，数据库领域面临一个核心问题：如何维护数据之间的关系。

1985年，Stonebraker 教授回到伯克利，启动了一个名为 “post-Ingres” 的项目——这就是 Postgres 的开端。这个项目由 DARPA、ARO、NSF 等多家机构联合赞助，目标是解决 Ingres 中数据关系维护的痛点。

关键时间节点：

年份	事件
1986	Stonebraker 发表系列论文，阐述新数据库架构设计
1987	第一个"演示性"系统可用
1988	在 ACM SIGMOD 会议上公开展示
1989	6月发布 Postgres v1，供外部用户使用

Postgres 项目的核心创新在于：将复杂对象关系和规则系统集成到数据库内核中，这让它在学术和科研领域获得了极高的声誉。

但由于源码维护负担越来越重，伯克利的 Postgres 项目在发布的 v4.2 之后正式终止。

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3. 1994年：Postgres95 —— 拥抱 SQL

1994年，来自中国香港的两名伯克利研究生 Andrew Yu 和 Jolly Chen 向 Postgres 中增加了 SQL 语言解释器，并将项目改名为 Postgres95。

这是 PG 历史上的第一个重要转折点：从复杂的学术型查询语言，转向工业标准的 SQL。

随后，他们将源码发布到互联网上，Postgres95 正式成为一个开源项目，伯克利 Postgres 代码的继承者。

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4. 1996年：PostgreSQL 这个名字诞生了

到了1996年，“Postgres95” 这个名字已经"经不起时间考验"。社区决定起一个更有意义的名字：

PostgreSQL = Postgres + SQL

意思是"增加了 SQL 功能的 Postgres"。版本号也从 6.0 重新开始，延续伯克利 Postgres 项目的版本顺序。

PostgreSQL 这个名字，从此定了下来。

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二、版本演进：PG 如何一步步成为"最先进的开源数据库"

下面我们按大版本，梳理 PG 每个阶段的核心突破。

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PostgreSQL 6.x —— 重生之作

1996年发布，重新统一版本号，奠定了 PG 作为开源关系型数据库的地位。这一时期 PG 开始建立自己的社区和生态。

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PostgreSQL 7.1 —— 预写式日志的引入（2001年）

7.1 版本是 PG 历史上最重要的版本之一。

它引入了 WAL（Write-Ahead Logging，预写式日志） 机制。这让 PG 拥有了完善的日志系统，带来了两个巨大好处：

1. 更好的性能：WAL 机制大幅减少了随机 I/O
2. 灾难恢复能力：支持联机热备份、宕机后自动恢复

同时，7.1 版本不再限制文本类型的数据段长度，很大程度上解决了 PG 大对象（Large Object）的问题。

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PostgreSQL 8.x —— 跨平台与事务增强（2005年）

8.x 系列是 PG 走向企业生产环境的关键版本，核心亮点：

• ✅ Windows 原生支持：PG 终于可以在 Windows 上直接运行，不再依赖 Cygwin
• ✅ 事务保存点（Savepoint）：支持部分回滚，大幅增强了事务灵活性
• ✅ 表空间（Tablespace）：可以将表存储在不同物理磁盘，方便性能调优
• ✅ PITR（Point-In-Time Recovery，即时恢复）：可以恢复到任意时间点
• ✅ PL/Perl 服务端编程语言：扩展存储过程的能力

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PostgreSQL 9.x —— 黄金时代（2010-2016年）

9.x 系列标志着 PG 进入了黄金发展阶段。几乎每个子版本都带来了改变游戏规则的功能。

9.0（2010年9月）—— 流复制与 Hot Standby

• 流复制（Streaming Replication）：从此可以非常方便地搭建主从数据库
• Hot Standby：备库在应用 WAL 日志的同时，可以提供只读查询
• pg_upgrade：大版本命令行升级工具，升级不再需要 dump/restore

9.1（2011年9月）—— 同步复制与 FDW 框架

• 同步复制（Synchronous Replication）：零数据丢失的高可用方案成为可能
• 外部表支持（FDW 框架）：可以查询其他数据库中的数据
• CREATE EXTENSION：更方便地安装扩展模块
• WITH 子查询（CTE）：在 INSERT/UPDATE/DELETE 中可以使用子查询，解决了原先无法实现 Oracle 中 MERGE INTO 的问题
• UNLOGGED 表：不写 WAL 日志的表，某些场景下性能大幅提升

9.2（2012年9月）—— 级联复制与 JSON 类型

• 级联复制：备库可以再级联挂备库，架构更灵活
• 备库全量备份：可以从备库做全量备份，减轻主库压力
• 索引覆盖扫描（Index-Only Scan）：类似 Oracle 的覆盖索引，查询只需要访问索引，不必回表
• JSON 数据类型：向 SQL/NoSQL 混合型数据库迈出了关键一步

9.3（2013年9月）—— 物化视图与事件触发器

• 物化视图（Materialized View）：预计算查询结果，大幅提升复杂查询性能
• JSON 函数增强：为 JSON 类型增加了更多处理函数和操作符
• 可更新外部表：通过 FDW 不仅可以查，还可以增删改外部表
• postgres_fdw：通过此外部表模块可以直接访问其他 PG 服务器上的表
• 事件触发器（Event Trigger）：类似 Oracle 的系统级触发器，增强了数据库审计能力

9.4（2014年12月）—— JSONB 登场

• JSONB 数据类型：Binary JSON，性能远超普通 JSON 类型
• 物化视图刷新不再阻塞读：REFRESH MATERIALIZED VIEW CONCURRENTLY
• WAL 中增加逻辑解码基础：为后续版本的逻辑复制打下基础
• ALTER SYSTEM 命令：类似 Oracle 的 ALTER SYSTEM，方便修改数据库配置参数

9.5（2016年1月）—— BRIN 索引与行级安全

• BRIN 索引（Block Range Index）：占用极小空间的索引，适合超大型表，类似 Oracle Exadata 中的存储索引
• 行级安全（Row Level Security）：可以控制一个用户只能看见或操作一张表的部分行
• 多 CPU 性能提升：更好地利用多核 CPU 的并行能力

9.6（2016年9月）—— 并行查询元年

• 并行查询（Parallel Query）：全表扫描、JOIN、聚合操作可以利用多 CPU 并行计算
• 多个同步 Standby：不再只允许一个同步备库，可以实现完全同步模式

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PostgreSQL 10.x —— 逻辑复制与分区表（2017年）

10.x 是 PG 走向分布式和大规模应用的关键版本：

• 发布/订阅方式的逻辑复制：高效灵活的复制功能，以前需要第三方软件才能实现
• Hash 索引支持流复制：不再有 Hash 索引不能复制的限制
• 并行性能大幅提升：支持并行 B-Tree 扫描、并行 Hash JOIN、并行 CREATE TABLE AS 等
• 多列统计信息：让多列查询的执行计划更准确
• 原生分区表：直接通过 CREATE TABLE 语句创建分区表，不再需要用继承语法
• 连接串高可用支持：连接串中支持写多个数据库服务器地址，并可探测后端是主库还是只读备库

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PostgreSQL 11.x —— JIT 与存储过程增强（2018年）

• JIT（Just-In-Time）编译：SQL 中的表达式执行效率大幅提高
• 并行创建索引：CREATE INDEX 现在可以并行执行
• 并行 Hash JOIN：Hash JOIN 现在可以并行执行
• 存储过程支持嵌入式事务：加强了存储过程的能力
• 哈希分区表：分区表支持 Hash 分区
• 分区表增强：支持分区键的更新、主键/外键/索引的完善支持

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PostgreSQL 12.x —— 分区性能与索引优化（2019年）

• 分区表性能大幅提升：往分区表插入和复制数据的性能显著改善，多分区表的查询性能也大幅优化
• B-Tree 索引优化：索引空间占用减少、性能提升
• SQL/JSON Path 语言支持：更方便地检索 JSON 数据

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三、为什么 PostgreSQL 能成为全球最先进的开源数据库？

了解了历史，我们来看 PG 的核心竞争力。根据《PostgreSQL修炼之道》的总结，PG 有以下七大优势：

1. 功能最强大的开源数据库

PG 是最接近工业标准 SQL:2011 的开源数据库。在 SQL:2011 标准要求的 179 项主要功能中，PG 实现了 160 项。目前没有任何一款数据库管理系统能完全实现 SQL:2011 标准中的所有功能。

相比之下，MySQL 对 SQL 标准的支持要弱得多。

2. 稳定可靠，数据零丢失

PG 是唯一能做到数据零丢失的开源数据库。

这得益于其成熟的 WAL 机制和成熟的复制架构。目前有报道称，国内外已有部分银行在使用 PostgreSQL 作为生产数据库。

🏦 真实案例：日本最大的电信运营商 NTT 大量使用 PG 替代 Oracle；法国的政府机构正积极推动采用 PG 取代商业数据库。

3. 开源省钱，协议友好

PG 使用的是 类 BSD 协议（PostgreSQL License），在使用和二次开发上基本没有限制。

• ✅ 可以免费用于任何场景（包括商业产品）
• ✅ 可以修改源码并闭源发布
• ✅ 没有 MySQL 曾经的 GPL 协议"传染性"问题

4. 支持广泛的开发语言

PG 支持大量的主流开发语言，包括：

C · C++ · Perl · Python · Java · Tcl · PHP · Ruby · Go · Rust …

不仅如此，PG 的服务端存储过程也支持多种语言（PL/pgSQL、PL/Python、PL/Perl、PL/Tcl 等），让数据库端的业务逻辑编写变得非常灵活。

5. 社区活跃，响应迅速

PG 社区基本上每 3 个月推出一个补丁版本。这意味着：

• 已知 Bug 很快会被修复
• 新的应用场景需求会及时得到响应
• 大版本每年发布一个，持续演进

6. 丰富的数据类型支持

PG 支持的数据类型是主流数据库中最丰富的：

类型类别	具体类型
基础类型	INTEGER、BIGINT、NUMERIC、SERIAL、UUID
文本类型	VARCHAR、TEXT、JSON、JSONB
时间类型	DATE、TIME、TIMESTAMP、INTERVAL
网络类型	INET、CIDR、MACADDR
几何类型	POINT、LINE、CIRCLE、POLYGON
全文检索	TSVECTOR、TSQUERY
其他	数组、HStore（Key-Value）、XML、范围类型

7. 强大的扩展生态

PG 有非常成熟的扩展（Extension）机制：

• PostGIS：最著名的开源 GIS 系统，让 PG 可以处理地理空间数据
• ** TimescaleDB**：时序数据库插件，适合 IoT 和监控场景
• Citus：分布式分库分表插件（已被微软收购）
• pg_stat_statements：SQL 性能分析利器
• zhparser：中文全文检索插件

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四、PostgreSQL 的应用现状与发展趋势

国外应用现状

PG 在国外的应用已经非常广泛：

• NTT（日本电报电话公司）：大量使用 PG 替代 Oracle，并在 PG 之上二次开发了 Postgres-XC（share-nothing 架构的数据库集群）
• Skype（网络电话公司）：大量使用 PG，并贡献了 PL/Proxy（数据水平拆分软件）、pgQ（消息队列）、Londiste（逻辑同步软件）
• Salesforce：全球最大的 CRM 软件服务商，开始使用 PG，并招募了 PG 内核开发者 Tom Lane
• Instagram：著名的图片分享网站，使用 Python + PostgreSQL 架构，十几个人就支撑了整个公司的业务
• 美国联邦机构：2012 年起全面转向 PG 阵营
• 法国政府：积极推动政府机构采用 PG 取代商业数据库

国内应用现状

在国内，越来越多的公司开始使用 PG：

• 亚信科技（AsiaInfo）：在 Postgres-XC 基础上开发了 AntDB，面向金融、电信、政务等行业的分布式事务型关系数据库
• 腾讯：在 Postgres-XC 基础上开发了 TBase 分布式数据库，创造性地引入 GROUP 概念，提出双 Key 分布策略，有效解决了数据倾斜问题
• 斯凯网络：后台数据库基本都是 PG
• 去哪儿网（qunar.com）：大量使用 PG
• 平安科技：大量使用 PG

云服务商的支持

主流云服务商都提供了 PG 的云数据库服务：

• 亚马逊 RDS for PostgreSQL
• 阿里云 RDS for PostgreSQL
• 腾讯云 TDSQL for PostgreSQL
• 华为云 RDS for PostgreSQL

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五、PostgreSQL vs MySQL vs Oracle —— 如何选择？

很多人在选择数据库时会纠结：到底用 MySQL 还是 PostgreSQL？用 PostgreSQL 还是 Oracle？

PostgreSQL vs MySQL

对比维度	PostgreSQL	MySQL
SQL 标准兼容性	⭐⭐⭐⭐⭐ 非常强	⭐⭐⭐ 一般（8.0 开始支持 Hash JOIN 但仍不完善）
复杂查询能力	⭐⭐⭐⭐⭐ 支持 Nest Loop/Hash JOIN/Sort Merge JOIN	⭐⭐ 之前只支持 Nest Loop
数据分析能力	⭐⭐⭐⭐⭐ 非常适合数据仓库	⭐⭐ 不适合做数据仓库
扩展能力	⭐⭐⭐⭐⭐ 丰富的 Extension 机制	⭐⭐ UDF 扩展能力有限
高可用方案	⭐⭐⭐⭐⭐ 同步复制、逻辑复制、流复制	⭐⭐⭐ 异步/半同步复制，零丢失方案复杂
在线 DDL	⭐⭐⭐⭐⭐ 加列瞬间完成，支持在线建索引	⭐⭐ 很多 DDL 需要重建表、锁表
性能监控	⭐⭐⭐⭐⭐ 大量性能视图	⭐⭐⭐ 性能视图较少
适合场景	复杂业务、数据仓库、GIS、高可用要求高	简单 KV 存储、读多写少、博客类应用

选型建议：

• 如果你的应用不像博客系统那么简单，又不想消耗太多开发资源，PG 是非常明智的选择
• 如果你仅仅是想把数据库作为一个简单的存储软件，一些较复杂的功能都想放在应用中来实现，那么选择 MySQL 也是合适的

PostgreSQL vs Oracle

对比维度	PostgreSQL	Oracle
功能丰富度	⭐⭐⭐⭐⭐ 非常接近 Oracle	⭐⭐⭐⭐⭐ 功能最强大的商业数据库
集群能力	⭐⭐⭐ 需要第三方方案（如 Citus）	⭐⭐⭐⭐⭐ RAC 非常成熟
高可用方案	⭐⭐⭐⭐⭐ 流复制、逻辑复制配置简单	⭐⭐⭐⭐⭐ Data Guard 非常成熟
互联网特性	⭐⭐⭐⭐⭐ JSON、数组、网络类型、正则表达式	⭐⭐⭐ 较弱
安装包大小	⭐⭐⭐⭐⭐ 几十 MB	⭐ 几个 GB 以上
安装时间	⭐⭐⭐⭐⭐ 分钟级	⭐⭐ 小时级
最小运行内存	⭐⭐⭐⭐⭐ 512MB 云主机可运行	⭐⭐ 需要数 GB 内存
费用	⭐⭐⭐⭐⭐ 免费	⭐ 非常昂贵

选型建议：

• 如果你需要 Oracle 的功能，但预算有限，PG 是最接近 Oracle 的开源替代方案
• 如果你需要极致的性能调优和完整的企业级支持，且预算充足，Oracle 仍有优势
• PG 在互联网特征功能（JSON、数组、网络类型等）上比 Oracle 更强

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六、总结与下篇预告

本文要点回顾

1. PG 起源于 1977 年伯克利的 Ingres 项目，由数据库泰斗 Michael Stonebraker 发起
2. 1996 年正式定名为 PostgreSQL，取 “Postgres + SQL” 之意
3. 9.x 系列是 PG 的黄金时代，流复制、同步复制、并行查询、JSONB 等重磅功能相继推出
4. PG 是目前功能最强大的开源数据库，在数据零丢失、SQL 标准兼容、扩展能力等方面优势明显
5. 国内外大量头部公司已在生产环境中大规模使用 PG
6. PG 是替代 Oracle 的最佳开源方案，也是复杂业务场景下的优先选择

下篇预告

第2篇：《为什么选择 PostgreSQL？—— 七大核心优势全面解读》

我们将深入每一种核心优势，通过实际案例和代码演示，让你真正理解 PG 为什么值得投入时间学习。如果你正在做技术选型，这篇文章会给你充分的理由。

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