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公開：2024-09-01

PostgreSQLとは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

PostgreSQLとは

PostgreSQLは、オープンソースのリレーショナルデータベース管理システム(RDBMS)の一つです。オブジェクト指向の機能を持ち、高度なデータ整合性を保証することができます。

PostgreSQLは、大規模なデータを高速に処理することができ、同時接続数が多くても安定して動作します。トランザクション処理にも対応しており、金融機関などミッションクリティカルな用途でも利用されています。

PostgreSQLは、SQL標準への高い適合性を持っています。ANSI/ISO標準のSQLをほぼ完全にサポートしており、他のデータベースからの移行も比較的容易に行えます。

PostgreSQLは、WindowsやLinuxなど多くのOSで利用可能です。コミュニティによる活発な開発が行われており、新しい機能の追加や改良が頻繁に行われているのも特徴の一つと言えるでしょう。

PostgreSQLは、商用データベースと比較しても遜色のない機能と性能を持っていると評価されています。オープンソースでありながら、エンタープライズでの利用にも十分耐えうる品質を備えているのです。

PostgreSQLの主要な特徴

PostgreSQLの主要な特徴に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• PostgreSQLのデータ型の豊富さ
• PostgreSQLの高度なデータ整合性
• PostgreSQLの優れた拡張性

PostgreSQLのデータ型の豊富さ

PostgreSQLは、数値型、文字列型、日付時刻型、Boolean型など基本的なデータ型を備えています。加えて、幾何学データ型、ネットワークアドレス型、JSONデータ型など多彩なデータ型をサポートしているのが特徴です。

例えば、PostgreSQLのJSONデータ型を使えば、スキーマレスなデータを柔軟に格納することができます。アプリケーション側で複雑なデータ構造を扱う際に、データベース側でもそのままデータを格納できるのは大きなメリットと言えるでしょう。

また、独自のデータ型を定義することもできます。複合型と呼ばれる機能を使えば、構造体のようなデータ型を作成し、属性を持たせることが可能になります。

PostgreSQLの高度なデータ整合性

PostgreSQLは、トランザクション機能を備えており、データの整合性を高いレベルで保証します。トランザクションとは、複数の処理を1つの単位としてまとめ、全ての処理が成功した場合にのみデータを確定するという仕組みです。

例えば、銀行口座間の振込処理では、引き落とし元の口座から指定された金額を減算し、振込先の口座に加算する必要があります。この一連の処理をトランザクションとして扱うことで、どちらか一方の処理だけが実行されるという事態を防げます。

また、外部キー制約など、データベース側でデータの整合性を保つ仕組みも備わっています。アプリケーション側だけでなく、データを格納する側でもデータの正当性を担保できるのは、システム全体の信頼性を高めることにつながります。

PostgreSQLの優れた拡張性

PostgreSQLは、柔軟な拡張機能を備えているのも大きな特徴です。例えば、インデックス機能はデータの高速な検索を実現するために不可欠ですが、PostgreSQLでは複数の種類のインデックスをサポートしています。

B-Treeインデックスを始めとして、GiSTインデックスやGINインデックスなど、データの特性に応じて最適なインデックスを選択できます。全文検索をする際にはGINインデックスが効果的ですし、地理空間データを扱う際にはGiSTインデックスが威力を発揮するでしょう。

他にも、ストアドプロシージャと呼ばれるデータベース上で実行されるプログラムを作成したり、トリガーを設定してデータ操作に応じた処理を自動的に実行したりできます。柔軟な拡張機能により、アプリケーションに適したデータベース環境を構築できるのです。

PostgreSQLの運用管理

PostgreSQLの運用管理に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• PostgreSQLのバックアップと復元
• PostgreSQLのレプリケーション
• PostgreSQLの監視とチューニング

PostgreSQLのバックアップと復元

PostgreSQLでは、データベースのバックアップと復元の仕組みが備わっています。pg_dumpコマンドを使えば、指定したデータベースのデータをSQLファイルに出力することができます。

出力されたSQLファイルを使って、データベースを復元することも可能です。pg_restoreコマンドを実行すれば、バックアップしたデータをデータベースに取り込めるのです。

また、WALと呼ばれるトランザクションログを使った復旧方法もあります。予期せぬ障害により最新のデータが失われた場合でも、WALを使えば、ある程度の地点までデータを復旧させられます。

PostgreSQLのレプリケーション

PostgreSQLでは、データベースのレプリケーション機能も提供されています。レプリケーションとは、別のサーバーに同じデータを複製し、データの可用性と耐障害性を高める仕組みを指します。

PostgreSQLでは、ストリーミングレプリケーションとロジカルレプリケーションの2種類の方式が利用可能です。ストリーミングレプリケーションは、マスターサーバーの更新内容をリアルタイムでスレーブサーバーに反映する方式です。

一方、ロジカルレプリケーションは、SQLレベルの操作ログをスレーブサーバーに転送し、データを同期する方式と言えます。用途に応じて適切なレプリケーション方式を選択することが重要でしょう。

PostgreSQLの監視とチューニング

PostgreSQLを安定的に運用するためには、常にデータベースの状態を監視し、必要に応じてチューニングを行う必要があります。PostgreSQLには、データベースの稼働状況を確認するためのビューが用意されています。

例えば、pg_statアクティビティビューを参照すれば、現在実行中のクエリの情報を取得できます。クエリの実行時間が長くなっていないか、デッドロックが発生していないかなどをチェックできるのです。

チューニングの際は、クエリの実行計画を確認し、インデックスの利用状況などを分析します。EXPLAIN文を使えば、クエリがどのように実行されるのかを確認できるので、ボトルネックの特定に役立ちます。

PostgreSQLのコミュニティと将来性

PostgreSQLのコミュニティと将来性に関して、以下3つを簡単に解説していきます。

• PostgreSQLの活発なコミュニティ
• PostgreSQLの継続的な機能強化
• PostgreSQLのクラウド対応

PostgreSQLの活発なコミュニティ

PostgreSQLは、世界中の開発者やユーザーによって支えられているオープンソースプロジェクトです。メーリングリストやカンファレンスなどを通じて、活発な情報交換が行われています。

PostgreSQLの日本コミュニティであるPGCONは、年に一度開催されるカンファレンスイベントです。国内外のPostgreSQLユーザーが一堂に会し、最新の活用事例や技術情報を共有しています。

コミュニティの活動は、PostgreSQLの普及と発展に大きく寄与しています。ユーザー同士の交流を通じて、ノウハウが共有されるだけでなく、新しいアイデアが生まれるきっかけにもなっているのです。

PostgreSQLの継続的な機能強化

PostgreSQLは、継続的に機能の強化が図られているデータベースです。毎年メジャーバージョンアップが行われ、新しい機能が追加されるのが恒例となっています。

例えば、PostgreSQL 12では、パーティションテーブルの改良やインデックス機能の強化などが行われました。パーティションテーブルは、巨大なテーブルを分割して管理する仕組みですが、12以降は宣言的パーティションのサポートにより利便性が向上しています。

今後もPostgreSQLは、ユーザーの要望を取り入れながら、継続的に進化を遂げていくことでしょう。オープンソースコミュニティの力を結集することで、商用データベースに引けを取らない機能と性能が実現されると期待されます。

PostgreSQLのクラウド対応

近年、クラウドコンピューティングの普及に伴い、データベースもクラウド上で運用されるケースが増えてきました。PostgreSQLも例外ではなく、各種クラウドプラットフォームでマネージドサービスが提供されています。

例えば、Amazon RDSではPostgreSQLを簡単にクラウド上で利用できるようになっています。インスタンスの作成からバックアップ、レプリケーションまで、クラウド側で自動的に管理してくれるのが特徴です。

クラウド化により、ハードウェアの調達や設定の手間が大幅に削減されます。また、従量課金型の料金体系を採用しているサービスが多いため、初期コストを抑えてPostgreSQLを利用し始めることができるでしょう。

※上記コンテンツはAIで確認しておりますが、間違い等ある場合はコメントよりご連絡いただけますと幸いです。

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