课程培训
PostgreSQL培训课程体系(选修)

PostgreSQL培训课程体系(选修)

产品专题

专题一:PostgreSQL数据库管理基础
专题二:PostgreSQL性能优化与调优
专题三:PostgreSQL高可用架构(流复制/Patroni)
专题四:PostgreSQL备份恢复与容灾
专题五:云原生PostgreSQL(RDS/AWS RDS/阿里云RDS)
专题六:PostgreSQL 16/17新特性与升级

软件专题

专题七:PostgreSQL SQL开发与查询优化
专题八:PL/pgSQL存储过程与触发器编程
专题九:PostgreSQL开发集成(Java/Python/Go)
专题十:PostgreSQL安全管理与审计
专题十一:PostgreSQL监控与运维自动化
专题十二:PostgreSQL扩展生态与数据迁移

专题一:PostgreSQL数据库管理基础

培训对象:

  • 新入职的数据库管理员、系统运维人员

  • 需要掌握PostgreSQL基础管理的开发人员

  • 准备参加PGCA认证的初级从业者

培训目标:
掌握PostgreSQL的安装配置、体系结构、日常管理操作,能够独立完成数据库的创建、用户管理、存储结构管理等基础运维任务。

培训内容:

  1. PostgreSQL简介与核心特性:开源、ACID、扩展性、标准兼容性

  2. PostgreSQL版本演进:版本命名规则、长期支持版本、新特性概览

  3. 安装部署:Linux/Windows平台安装、源码编译、Docker化部署

  4. 体系架构:进程结构(Postmaster、BgWriter、WALWriter)、内存结构(共享缓冲区、本地内存)、存储结构

  5. 实例管理:pg_ctl工具、服务启停、日志管理

  6. 数据库集群概念:初始化集群、数据库与实例关系、表空间

  7. 用户与角色管理:创建用户、角色继承、权限模型

  8. 表空间管理:创建表空间、移动对象、磁盘空间管理

  9. 数据库与模式:创建数据库、模板数据库、模式隔离

  10. 客户端工具:psql命令行、pgAdmin图形化、连接配置

  11. 配置文件详解:postgresql.conf、pg_hba.conf认证配置

  12. 综合实战:从零搭建PostgreSQL 16数据库环境并完成日常管理任务

专题二:PostgreSQL性能优化与调优

培训对象:

  • 资深数据库管理员、性能优化工程师

  • 应用开发人员需要编写高性能SQL

  • 准备参加PGCE中级认证的考生

培训目标:
掌握PostgreSQL性能优化的方法论与工具,能够进行SQL优化、参数调优、索引设计、统计信息分析,提升数据库整体性能。

培训内容:

  1. 性能优化方法论:性能基线、瓶颈识别、迭代优化流程

  2. 执行计划分析:EXPLAIN命令解读、EXPLAIN ANALYZE、执行计划节点类型

  3. 统计信息管理:ANALYZE命令、pg_statistic、统计信息收集策略

  4. 索引原理与类型:B-tree、Hash、GiST、SP-GiST、GIN、BRIN索引适用场景

  5. 索引优化策略:复合索引、覆盖索引、部分索引、表达式索引

  6. 查询优化技巧:JOIN顺序优化、子查询优化、CTE使用

  7. 内存参数调优:shared_buffers、work_mem、maintenance_work_mem、effective_cache_size

  8. 锁与并发调优:锁模式、死锁检测、锁监控视图

  9. 并行查询配置:并行度设置、并行成本阈值、并行执行计划

  10. 垃圾回收与膨胀控制:VACUUM原理、autovacuum配置、事务ID回卷预防

  11. 性能监控工具:pg_stat_statements扩展、pg_stat_*视图

  12. 综合实战:对慢查询进行执行计划分析与优化验证

专题三:PostgreSQL高可用架构(流复制/Patroni)

培训对象:

  • 高级数据库管理员、系统架构师

  • 需要设计高可用方案的运维负责人

  • 准备PGCM高级认证的考生

培训目标:
掌握PostgreSQL高可用架构的核心技术,能够搭建和管理流复制、Patroni集群、负载均衡,保障数据库业务连续性。

培训内容:

  1. 高可用架构概述:流复制、逻辑复制、第三方工具对比

  2. 预写日志(WAL)原理:WAL格式、LSN、检查点机制

  3. 物理流复制配置:主库配置、备库搭建、复制槽、复制监控

  4. 同步复制与异步复制:同步级别配置、数据一致性保证

  5. 逻辑复制原理:发布/订阅模型、逻辑解码、冲突处理

  6. Patroni集群架构:DCS(etcd/Consul/ZooKeeper)集成、自动故障转移

  7. Patroni配置与部署:YAML配置、REST API、状态管理

  8. 负载均衡与连接池:pgpool-II配置、读写分离、连接池管理

  9. 故障转移演练:主库故障自动切换、数据一致性验证

  10. 主备切换与回切:计划内切换、角色反转、应用重连

  11. 异地容灾架构:流复制跨数据中心部署、延迟备库配置

  12. 综合实战:搭建Patroni+etcd+pgpool高可用集群并验证故障转移

专题四:PostgreSQL备份恢复与容灾

培训对象:

  • 数据库管理员、灾备管理人员

  • 需要制定备份策略的运维工程师

  • 负责数据安全与恢复的技术人员

培训目标:
掌握PostgreSQL备份恢复的核心技术,能够制定合理的备份策略,熟练使用逻辑备份与物理备份工具,具备灾难恢复能力。

培训内容:

  1. 备份恢复基础:RPO、RTO、备份类型(逻辑/物理、全量/增量)

  2. 逻辑备份工具:pg_dump、pg_dumpall、pg_restore用法与参数

  3. 逻辑备份场景:单库备份、全局备份、对象级备份

  4. 物理备份工具:pg_basebackup原理、全量备份、增量备份

  5. 连续归档与PITR:WAL归档配置、基于时间点恢复

  6. 第三方备份工具:pg_rman安装配置、增量备份、验证恢复

  7. 恢复场景演练:误删表恢复、表空间损坏恢复、全库恢复

  8. 快照技术:文件系统快照、云快照在备份中的应用

  9. 备份策略设计:全量+WAL归档周期、备份保留策略、异地备份

  10. 备份验证机制:定期恢复演练、备份完整性检查

  11. 容灾架构:流复制+备份双重保障、跨区域灾备

  12. 综合实战:模拟数据误删场景并完成基于时间点恢复

专题五:云原生PostgreSQL(RDS/AWS RDS/阿里云RDS)

培训对象:

  • 云架构师、DevOps工程师

  • 需要将PostgreSQL迁移上云的技术人员

  • 准备云数据库认证的考生

培训目标:
掌握主流云平台提供的RDS for PostgreSQL服务,能够创建、管理、监控云数据库,实现数据库上云与云原生运维。

培训内容:

  1. 云数据库服务概述:AWS RDS、Azure Database、阿里云RDS、华为云RDS

  2. RDS实例创建:规格选择、存储类型、网络配置、白名单设置

  3. 参数组与配置:自定义参数组、参数修改、兼容性维护

  4. 高可用架构:多可用区部署、自动故障转移、SLA保障

  5. 备份与恢复:自动备份策略、手动快照、时间点恢复

  6. 只读实例与扩展:创建只读副本、跨区域只读实例

  7. 监控与告警:云监控指标、性能洞察、慢查询分析

  8. 可观测性增强:Performance Insights、Enhanced Monitoring

  9. 安全配置:VPC隔离、加密(TDE/SSL)、审计日志

  10. 数据迁移工具:DMS、AWS DMS、数据泵迁移

  11. 无服务器(Aurora Serverless)特性:自动扩缩容、按需计费

  12. 综合实战:在AWS RDS上创建PostgreSQL实例并迁移本地数据库

专题六:PostgreSQL 16/17新特性与升级

培训对象:

  • 需要从旧版本升级到新版本的DBA

  • 希望掌握PostgreSQL最新特性的开发人员

  • 技术架构师、技术决策者

培训目标:
掌握PostgreSQL 16/17的核心新特性,包括性能增强、逻辑复制改进、安全增强等,并能够安全地进行版本升级。

培训内容:

  1. PostgreSQL版本演进路线图:各版本生命周期、社区支持政策

  2. 逻辑复制增强:并行应用、冲突检测与解决、双向复制

  3. 性能提升:查询并行度增强、B-tree索引优化、VACUUM性能改进

  4. 监控与分析增强:pg_stat_statements改进、等待事件分析

  5. 安全特性:默认权限改进、加密连接增强、审计日志增强

  6. JSON与全文检索增强:JSON_TABLE、全文检索性能优化

  7. 备份与恢复改进:pg_basebackup压缩增强、并行还原

  8. 分区表增强:分区剪枝优化、分区维护操作改进

  9. 升级路径分析:pg_upgrade工具、逻辑复制升级、滚动升级

  10. 升级前检查:兼容性分析、扩展兼容性、应用测试

  11. 回滚策略:升级失败后的快速回滚方案

  12. 综合实战:将PostgreSQL 14升级到16并验证应用兼容性

专题七:PostgreSQL SQL开发与查询优化

培训对象:

  • 软件开发工程师、数据分析人员

  • 需要编写复杂查询的报表开发人员

  • 数据库初学者

培训目标:
掌握PostgreSQL SQL的核心语法与高级特性,能够编写复杂查询、处理数据、操作对象,满足日常开发和数据分析需求。

培训内容:

  1. SQL基础:DDL、DML、DQL、DCL命令详解

  2. 数据类型体系:数值、字符、日期/时间、布尔、数组、JSON、UUID

  3. 单表查询:SELECT语法、WHERE条件、ORDER BY排序、GROUP BY分组

  4. 多表连接:INNER JOIN、LEFT/RIGHT JOIN、FULL JOIN、CROSS JOIN

  5. 子查询:标量子查询、相关子查询、EXISTS/NOT EXISTS

  6. 聚合函数与分析:COUNT、SUM、AVG、MIN/MAX、string_agg、array_agg

  7. 窗口函数:ROW_NUMBER、RANK、DENSE_RANK、LAG/LEAD、SUM OVER

  8. 通用表表达式(CTE):非递归CTE、递归CTE层级查询

  9. JSON处理:JSON数据类型、JSONB操作、JSON函数

  10. 全文检索:tsvector/tsquery、GIN索引、排名函数

  11. 正则表达式:POSIX正则、模式匹配、regexp_matches

  12. 综合实战:使用复杂SQL完成电商销售分析报表

专题八:PL/pgSQL存储过程与触发器编程

培训对象:

  • 数据库开发工程师

  • 需要编写存储过程的后端开发人员

  • ETL开发人员

培训目标:
掌握PL/pgSQL存储过程语言,能够编写函数、存储过程、触发器、事件触发器,实现复杂的业务逻辑封装和数据自动化处理。

培训内容:

  1. PL/pgSQL概述:语言特性、与SQL的关系、优势场景

  2. 块结构与变量:声明块、变量类型、常量、赋值

  3. 控制结构:IF-ELSE、CASE、LOOP、WHILE、FOR循环

  4. 游标使用:声明游标、打开/关闭、FETCH、游标FOR循环

  5. 异常处理:EXCEPTION块、SQLSTATE、RAISE语句

  6. 存储过程:创建过程、参数模式(IN/OUT/INOUT)、调用方式

  7. 自定义函数:标量函数、表值函数、不可变/稳定/易变属性

  8. 触发器:行级触发器、语句级触发器、BEFORE/AFTER、INSTEAD OF

  9. 事件触发器:DDL事件捕获、实现审计、权限控制

  10. 动态SQL:EXECUTE、USING子句、防范SQL注入

  11. 性能考虑:语言选择、稳定性标记、并行安全

  12. 综合实战:编写订单处理存储过程及库存触发器

专题九:PostgreSQL开发集成(Java/Python/Go)

培训对象:

  • Java/Python/Go开发工程师

  • 全栈开发人员

  • 需要连接PostgreSQL的应用开发者

培训目标:
掌握Java/Python/Go连接PostgreSQL的技术,能够进行增删改查操作、事务管理、连接池配置,开发健壮的数据库应用。

培训内容:

  1. JDBC基础:PostgreSQL JDBC驱动、连接URL配置、Connection建立

  2. JDBC进阶:PreparedStatement、批处理、事务管理

  3. 连接池技术:HikariCP配置、Tomcat JDBC、连接池参数调优

  4. Spring Boot整合:Spring Data JPA、事务注解、数据源配置

  5. Python连接:psycopg2驱动、异步驱动asyncpg、连接池

  6. SQLAlchemy ORM:Core与ORM模式、会话管理、查询构建

  7. Django ORM:模型定义、迁移、查询集API

  8. Go连接:pgx驱动、database/sql标准库、连接池配置

  9. GORM框架:模型映射、关联查询、事务处理

  10. 异步编程:async/await模式下的数据库访问

  11. 应用层性能优化:N+1问题、批量操作、懒加载策略

  12. 综合实战:使用Spring Boot开发REST API连接PostgreSQL

专题十:PostgreSQL安全管理与审计

培训对象:

  • 安全管理员、数据库管理员

  • 合规审计人员

  • 需要满足等保要求的系统负责人

培训目标:
掌握PostgreSQL安全防护体系,能够进行用户认证、权限控制、数据加密、审计配置,满足等保合规要求。

培训内容:

  1. PostgreSQL安全架构:认证、授权、加密、审计四层防护

  2. 认证方式:密码认证(scram-sha-256/md5)、证书认证、LDAP、PAM

  3. pg_hba.conf配置:客户端访问控制规则、IP限制、认证方法

  4. 角色与权限体系:登录角色、组角色、成员关系、继承机制

  5. 对象权限:GRANT/REVOKE、默认权限(ALTER DEFAULT PRIVILEGES)

  6. 行级安全策略(RLS):策略创建、USING表达式、权限豁免

  7. 数据加密:SSL/TLS配置、列级加密(pgcrypto扩展)

  8. 审计日志配置:log_statement、log_duration、log_line_prefix

  9. 审计扩展:pgaudit安装配置、对象级审计、会话级审计

  10. 预定义角色:pg_read_all_data、pg_write_all_data等

  11. 安全加固实践:最小权限原则、定期审计、漏洞管理

  12. 综合实战:配置PostgreSQL满足等保三级安全要求

专题十一:PostgreSQL监控与运维自动化

培训对象:

  • 数据库运维工程师、SRE

  • 监控系统建设人员

  • 需要构建PostgreSQL自动化运维平台的工程师

培训目标:
掌握PostgreSQL监控体系与自动化运维工具,能够使用Prometheus、Grafana等构建监控平台,实现性能可视化、告警与自动化运维。

培训内容:

  1. 监控指标体系:性能指标(QPS/TPS/连接数)、资源指标(CPU/内存/IO/磁盘)

  2. 系统视图监控:pg_stat_activity、pg_stat_database、pg_stat_bgwriter

  3. 扩展监控工具:pg_stat_statements、pg_stat_monitor、auto_explain

  4. 基准测试:pgbench使用、TPC-H测试、自定义负载测试

  5. Prometheus监控:postgres_exporter配置、指标采集

  6. Grafana可视化:导入PostgreSQL仪表盘模板、自定义图表

  7. 告警配置:Alertmanager规则、告警通知、告警抑制

  8. 性能分析报告:pg_profile扩展、AWR-like报告生成

  9. 自动化运维:Ansible自动化部署、配置管理

  10. 慢查询分析:pg_stat_statements分析、慢日志采集

  11. 日常巡检:自动化巡检脚本、健康检查报告

  12. 综合实战:使用Prometheus+Grafana监控PostgreSQL集群

专题十二:PostgreSQL扩展生态与数据迁移

培训对象:

  • 数据库架构师、技术负责人

  • 需要执行异构数据迁移的技术人员

  • 希望扩展PostgreSQL功能的开发者

培训目标:
掌握PostgreSQL丰富的扩展生态,能够选择合适的扩展满足业务需求;掌握异构数据库迁移方法,实现从Oracle/MySQL到PostgreSQL的平滑迁移。

培训内容:

  1. PostgreSQL扩展生态概述:核心扩展、外部扩展、社区贡献

  2. 常用扩展介绍:pg_prewarm、pg_buffercache、pg_walinspect

  3. 地理空间扩展:PostGIS安装、空间数据类型、空间索引

  4. 分布式扩展:Citus架构、分片表、分布式查询

  5. 外部数据包装器(FDW):postgres_fdw、mysql_fdw、oracle_fdw

  6. 向量搜索扩展:pgvector、向量索引、相似性搜索

  7. 迁移评估工具:ora2pg、pgloader、AWS DMS

  8. Oracle到PostgreSQL迁移:数据类型映射、PL/SQL转换、迁移后验证

  9. MySQL到PostgreSQL迁移:语法差异、存储引擎转换、数据一致性检查

  10. 迁移后优化:索引重建、统计信息收集、应用适配

  11. 国产化数据库路线:基于PostgreSQL的国产数据库产品(人大金仓、瀚高)

  12. 综合实战:使用ora2pg将Oracle数据库迁移到PostgreSQL

PostgreSQL认证体系汇总

 
 
认证级别 认证名称 认证内容 适用人群
初级 PGCA(PostgreSQL Certified Associate) 基础管理、SQL开发 初级DBA、开发人员
中级 PGCE(PostgreSQL Certified Engineer) 性能优化、高可用、备份恢复 中级DBA、资深开发
高级 PGCM(PostgreSQL Certified Master) 架构设计、集群管理、故障诊断 高级DBA、架构师
国际 PostgreSQL Certified by EDB 企业级PostgreSQL管理 企业DBA
开发 PostgreSQL Developer Certification PL/pgSQL开发、应用集成 后端开发





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