课程目标

1. 夯实基础：系统掌握PostgreSQL核心功能与SQL高级特性，支撑复杂业务场景开发。

2. 性能突破：精通查询优化、参数调优与并行计算，提升数据库吞吐量与响应速度。

3. 扩展开发：具备存储过程、触发器、外部数据包装器（FDW）等扩展功能开发能力。

4. 前沿集成：熟悉PostgreSQL与云原生、AI、大数据等技术的融合应用。

课程收益

1. 技术前瞻性：覆盖云原生部署、AI辅助调优、跨平台数据集成等主流方向。

2. 实战场景化：结合金融、物联网、电商等行业案例，提供真实环境演练。

3. 专家资源库：由中科院软件所研究员、Oracle/微软资深工程师联合授课。

4. 全栈支持：涵盖从开发到运维的全生命周期管理，提升综合技术能力。

培训内容

模块1：PostgreSQL核心技术与SQL进阶

培训内容：

1. 数据库简介与历史：

· PostgreSQL发展脉络与核心优势（如ACID、扩展性、JSON支持）

· 与MySQL、Oracle等数据库的对比分析

2. 安装与配置：

· 源码编译安装与二进制包安装对比

· 系统环境依赖与内核参数调优（如shared_buffers、work_mem）

3. SQL语言精要：

· 数据定义（DDL）、数据操作（DML）与查询（DQL）高级语法

· JSON/JSONB类型操作与索引优化

· 窗口函数、递归查询与CTE（WITH子句）应用

4. 数据类型与函数：

· 自定义数据类型与操作符开发

· 聚合函数、窗口函数与返回集函数（SRF）应用

培训目标：

· 掌握PostgreSQL核心特性与SQL高级用法，为后续开发打下基础。

模块2：性能优化与并行计算

培训内容：

1. 查询优化：

· EXPLAIN ANALYZE解析查询计划

· 统计信息收集与pg_stat_statements工具使用

· 慢查询日志分析与索引优化策略

2. 参数调优：

· 内存参数（effective_cache_size、maintenance_work_mem）配置

· I/O参数（random_page_cost、effective_io_concurrency）优化

3. 并行查询：

· 并行扫描（Parallel Scan）与并行连接（Parallel Join）配置

· 并行度（max_parallel_workers_per_gather）权衡

4. AI辅助调优：

· 基于机器学习的参数自动调优工具（如pgTune）

· 查询计划智能分析与优化建议

培训目标：

· 通过调优手段提升系统吞吐量，支撑高并发场景。

模块3：存储过程、触发器与规则系统

培训内容：

1. 存储过程开发：

· PL/pgSQL存储过程编写与错误处理

· 游标（Cursor）与异常处理机制

2. 触发器应用：

· 行级触发器与语句级触发器设计

· 事件触发器（Event Triggers）与DDL触发器应用

3. 规则系统（Rule System）：

· 查询重写规则与视图更新策略

· 规则与触发器的协同工作机制

培训目标：

· 开发定制化数据库逻辑，实现业务规则自动化执行。

模块4：扩展开发与跨平台集成

培训内容：

1. 扩展机制：

· 扩展（Extension）安装与管理（如PostGIS、TimescaleDB）

· 自定义扩展开发流程与C语言函数编写

2. 外部数据包装器（FDW）：

· 跨数据库查询（如postgres_fdw、mysql_fdw）

· 文件FDW（如file_fdw）与HTTP FDW（如http_fdw）应用

3. 云原生集成：

· PostgreSQL on Kubernetes部署与运维

· AWS RDS/Azure Database for PostgreSQL迁移与优化

4. 大数据集成：

· 与Apache Spark、Flink的集成方案

· 外表（Foreign Tables）与数据湖（Data Lake）交互

培训目标：

· 开发定制化数据库功能，支撑复杂业务需求与云原生环境。

模块5：多语言程序设计与高级接口

培训内容：

1. 客户端库：

· libpq（C库）高级用法与连接池管理

· ECPG（嵌入式SQL）开发流程

2. 多语言支持：

· PL/Tcl、PL/Perl、PL/Python存储过程开发

· Python/Java/Go等语言与PostgreSQL的交互

3. 自定义程序语言处理器：

· 编写自定义程序语言处理器（如PL/Java）

· 扩展SQL语法与函数调用能力

培训目标：

· 通过多语言支持，提升数据库与应用程序的集成能力。

模块6：系统内部原理与高级功能

培训内容：

1. 系统目录（System Catalogs）：

· 系统表结构与元数据管理

· 自定义系统目录扩展

2. 前端/后端协议：

· PostgreSQL通信协议解析

· 自定义前端工具开发

3. 索引访问方法：

· GiST、GIN、SP-GiST索引原理与应用

· 自定义索引访问方法开发

4. 遗传查询优化器：

· 查询优化器工作原理

· 自定义优化器规则与成本模型

培训目标：

· 深入理解PostgreSQL内部机制，支撑高级功能开发与性能调优。

模块7：行业案例与最佳实践

培训内容：

1. 金融行业案例：

· 高并发交易系统数据库架构设计

· 分布式事务与两阶段提交（2PC）实现

2. 物联网行业案例：

· 时序数据存储与检索优化（TimescaleDB应用）

· 设备数据实时分析与告警系统

3. 电商行业案例：

· 读写分离与分库分表策略

· 秒杀场景数据库性能保障方案

4. AI集成案例：

· PostgreSQL与TensorFlow/PyTorch的集成

· 数据库内机器学习（In-Database ML）应用

培训目标：

· 通过行业案例学习，掌握PostgreSQL在复杂业务场景中的应用。

课程特色

1. 技术全面性：覆盖核心开发、性能优化、扩展集成、系统原理等全栈技能。

2. 实战导向：提供金融、物联网、电商等行业案例与工具链（如Prometheus、Ansible）实践。

3. 定制服务：支持行业专项培训与数据库架构优化咨询。

适合人群：

· PostgreSQL数据库开发工程师与架构师

· 对数据库性能优化、扩展开发有需求的技术团队

希望掌握云原生、AI集成等前沿技术的工程师

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专家力量：
中国科学院软件研究所，计算研究所高级研究人员
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