7 个关键的 PostgreSQL 最佳实践

1.数据库设计
命名约定
一致的命名约定使数据库更易于维护并减少混淆。以下是建议的命名做法：

• 表格：    复数，snake_case    例如users, order_items
• 列 ：   单数，snake_case    例如first_name, created_at
• 主键 ：   id 或 table_id   例如id, user_id
• 外键  ：  格式referenced_table_singular_id   如user_id, order_id
• 索引 ：   格式table_columns_idx    如users_email_idx
• 功能 ：  格式动词_名词    如calculate_total

数据表结构设计
精心设计的表结构对于长期可维护性至关重要：

• 使用适当的数据类型（例如 UUID、JSONB、ARRAY）来利用 Postgres 功能
• 实施适当的约束（NOT NULL、UNIQUE、CHECK）以维护数据完整性
• 考虑对大型表进行分区以获得更好的性能
• 使用模式命名空间来组织相关表（例如，auth.users，billing.invoices）

2. 性能优化
索引策略
正确的索引对于查询性能至关重要：

• 为经常查询的列创建索引
• 使用部分索引进行过滤查询
• 为多列查询实现复合索引
• 考虑覆盖经常访问的列的索引
• 定期分析索引使用情况并删除未使用的索引

-- Partial index for active users活跃用户的部分索引
CREATE INDEX active_users_idx ON users (email) WHERE status = 'active';

-- Composite index for common queries用于普通查询的复合索引
CREATE INDEX users_email_status_idx ON users (email, status);

-- Covering index for frequently accessed columns频繁访问列的覆盖索引
CREATE INDEX users_search_idx ON users (id, email, status, created_at);

查询优化
编写高效的查询以最大程度地提高性能：

• 使用 EXPLAIN ANALYZE 了解查询执行计划
• 避免使用 SELECT * 并仅检索需要的列
• 对大型数据集实施批处理
• 使用物化视图进行复杂且频繁访问的查询
• 利用 CTE 更好地组织查询

3. 安全
访问控制
实施适当的访问控制措施：

• 使用基于角色的访问控制 (RBAC)
• 遵循最小特权原则
• 必要时实施行级安全性
• 定期审核数据库访问
• 使用带 SSL 加密的连接池

-- Enable row level security
ALTER TABLE customer_data ENABLE ROW LEVEL SECURITY;

-- Create policy
CREATE POLICY customer_isolation_policy ON customer_data
    FOR ALL
    TO authenticated_users
    USING (organization_id = current_user_organization_id());

密码策略
强制实施强身份验证：

• 使用强密码哈希算法（例如 SCRAM-SHA-256）
• 实施密码轮换政策
• 加密存储敏感数据
• 定期审核用户访问和权限
• 对所有连接使用 SSL/TLS

4.备份和恢复
备份策略
实施全面的备份策略：

• 使用 pg_dump 进行逻辑备份
• 实现 WAL 归档以实现时间点恢复
• 保留多个备份副本
• 定期测试备份恢复
• 文档恢复程序

备份脚本示例：

#!/bin/bash
TIMESTAMP=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
pg_dump -Fc -d mydb -f "backup_${TIMESTAMP}.dump"

恢复测试
定期恢复测试可确保业务连续性：

• 每季度测试一次完整数据库恢复
• 验证时间点恢复功能
• 记录恢复时间目标 (RTO)
• 对团队成员进行恢复程序培训
• 维护更新的恢复策略

5.维护和监控
定期维护
执行日常维护程序：

• 安排定期 VACUUM 和 ANALYZE 操作
• 监控和管理表膨胀
• 存档或删除旧数据
• 定期更新统计数据
• 监控和管理索引膨胀

监控指标
需要监控的关键指标：

• 性能：    查询执行时间、缓存命中率、TPS
• 资源使用情况：    CPU、内存、磁盘 I/O、连接数
• 数据库大小  ：  表增长、索引大小、WAL 大小
• 复制 ：   复制滞后，WAL 生成率
• 错误  ：  连接失败、死锁、错误

6. 开发实践
版本控制
在版本控制中维护数据库更改：

• 使用迁移工具（例如 Flyway、Liquibase）
• 记录架构变更
• 包括回滚程序
• 在临时环境中测试迁移
• 维护变更历史记录

-- V1.0.1__Add_user_status.sql
ALTER TABLE users ADD COLUMN status varchar(50) DEFAULT 'active';
CREATE INDEX users_status_idx ON users(status);

-- Rollback
-- ALTER TABLE users DROP COLUMN status;

代码组织
有效地组织数据库代码：

• 使用存储过程实现复杂的逻辑
• 实施适当的错误处理
• 记录职能和程序
• 使用适当的架构组织
• 保持一致的编码风格

7.高可用性
复制设置
配置正确的复制：

• 实现流式复制
• 针对特定用例考虑逻辑复制
• 监控复制滞后
• 规划故障转移过程Plan failover processes
• 定期测试故障转移

<strong>primary postgresql.conf</strong>
wal_level = replica
max_wal_senders = 10
max_replication_slots = 10

<strong>replica postgresql.conf</strong>
hot_standby = on
hot_standby_feedback = on

负载均衡
实施有效的负载平衡：

• 使用连接池（例如 PgBouncer）
• 配置只读副本
• 实现服务发现
• 监控连接分布
• 规划扩展

结论
遵循这些 PostgreSQL 最佳实践将有助于确保数据库系统强大、高效且可维护。请记住：

• 定期审查和更新这些做法
• 按照这些标准对团队成员进行培训
• 记录任何偏离这些做法的情况
• 及时了解 PostgreSQL 更新和功能
• 维护全面的文档