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怎么在一台树莓派上安装Postgres数据库

本教程介绍了怎么在一个树莓派上去安装 Postgres;创建一个表;写简单查询;在树莓派、PC,或者 Mac 上使用 pgAdmin 图形用户界面;从 Python 中与数据库交互。

作者:Ben Nuttall来源:Linux中国|2017-11-23 08:30

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怎么在一台树莓派上安装Postgres数据库

在你的下一个树莓派项目上安装和配置流行的开源数据库 Postgres 并去使用它。

保存你的项目或应用程序持续增加的数据,数据库是一种很好的方式。你可以在一个会话中将数据写入到数据库,并且在下次你需要查找的时候找到它。一个设计良好的数据库可以做到在巨大的数据集中高效地找到数据,只要告诉它你想去找什么,而不用去考虑它是如何查找的。为一个基本的 CRUD (创建、记录、更新、删除)应用程序安装一个数据库是非常简单的, 它是一个很通用的模式,并且也适用于很多项目。

为什么 PostgreSQL 一般被为 Postgres? 它被认为是功能和性能最好的开源数据库。如果你使用过 MySQL,它们是很相似的。但是,如果你希望使用它更高级的功能,你会发现优化 Postgres 是比较容易的。它便于安装、容易使用、方便安全, 而且在树莓派 3 上运行的非常好。

本教程介绍了怎么在一个树莓派上去安装 Postgres;创建一个表;写简单查询;在树莓派、PC,或者 Mac 上使用 pgAdmin 图形用户界面;从 Python 中与数据库交互。

你掌握了这些基础知识后,你可以让你的应用程序使用复合查询连接多个表,那个时候你需要考虑的是,怎么去使用主键或外键优化及最佳实践等等。

安装

一开始,你将需要去安装 Postgres 和一些其它的包。打开一个终端窗口并连接到因特网,然后运行以下命令:

  1. sudo apt install postgresql libpq-dev postgresql-client  
  2.  
  3. postgresql-client-common -y 

installing postgres

installing postgres

当安装完成后,切换到 Postgres 用户去配置数据库:

  1. sudo su postgres 

现在,你可以创建一个数据库用户。如果你创建了一个与你的 Unix 用户帐户相同名字的用户,那个用户将被自动授权访问该数据库。因此在本教程中,为简单起见,我们将假设你使用了默认用户 pi 。运行 createuser 命令以继续:

  1. createuser pi -P --interactive 

当得到提示时,输入一个密码 (并记住它), 选择 n  使它成为一个非超级用户(LCTT 译注:此处原文有误),接下来两个问题选择 y(LCTT 译注:分别允许创建数据库和其它用户)。

creating a postgres user

creating a postgres user

现在,使用 Postgres shell 连接到 Postgres 去创建一个测试数据库: 

  1. $ psql 
  2.  
  3.     > create database test; 

按下 Ctrl+D 两次从 psql shell 和 postgres 用户中退出,再次以 pi 用户登入。你创建了一个名为 pi 的 Postgres 用户后,你可以从这里无需登录凭据即可访问 Postgres shell:

  1. $ psql test 

你现在已经连接到 "test" 数据库。这个数据库当前是空的,不包含任何表。你可以在 psql shell 里创建一个简单的表:

  1. test=> create table people (name text, company text); 

现在你可插入数据到表中:

  1. test=> insert into people values ('Ben Nuttall''Raspberry Pi Foundation'); 
  2.  
  3. test=> insert into people values ('Rikki Endsley''Red Hat'); 

然后尝试进行查询:

  1. test=> select * from people; 
  2.  
  3.      name      |         company          
  4.  
  5. ---------------+------------------------- 
  6.  
  7.  Ben Nuttall   | Raspberry Pi Foundation 
  8.  
  9.  Rikki Endsley | Red Hat 
  10.  
  11. (2 rows

a postgres query

a postgres query

  1. test=> select name from people where company = 'Red Hat'
  2.  
  3.      name      | company  
  4.  
  5. ---------------+--------- 
  6.  
  7.  Rikki Endsley | Red Hat 
  8.  
  9. (1 row) 

pgAdmin

如果希望使用一个图形工具去访问数据库,你可以使用它。 PgAdmin 是一个全功能的 PostgreSQL GUI,它允许你去创建和管理数据库和用户、创建和修改表、执行查询,和如同在电子表格一样熟悉的视图中浏览结果。psql 命令行工具可以很好地进行简单查询,并且你会发现很多高级用户一直在使用它,因为它的执行速度很快 (并且因为他们不需要借助 GUI),但是,一般用户学习和操作数据库,使用 pgAdmin 是一个更适合的方式。

关于 pgAdmin 可以做的其它事情:你可以用它在树莓派上直接连接数据库,或者用它在其它的电脑上远程连接到树莓派上的数据库。

如果你想去访问树莓派,你可以用 apt 去安装它:

  1. sudo apt install pgadmin3 

它是和基于 Debian 的系统如 Ubuntu 是完全相同的;如果你在其它发行版上安装,尝试与你的系统相关的等价的命令。 或者,如果你在 Windows 或 macOS 上,尝试从 pgAdmin.org 上下载 pgAdmin。注意,在 apt 上的可用版本是 pgAdmin3,而最新的版本 pgAdmin4,在其网站上可以找到。

在同一台树莓派上使用 pgAdmin 连接到你的数据库,从主菜单上简单地打开 pgAdmin3 ,点击 new connection 图标,然后完成注册,这时,你将需要一个名字(连接名,比如 test),改变用户为 “pi”,然后剩下的输入框留空 (或者如它们原本不动)。点击 OK,然后你在左侧的侧面版中将发现一个新的连接。

connect your database with pgadmin

connect your database with pgadmin

要从另外一台电脑上使用 pgAdmin 连接到你的树莓派数据库上,你首先需要编辑 PostgreSQL 配置允许远程连接:

1、 编辑 PostgreSQL 配置文件 /etc/postgresql/9.6/main/postgresql.conf ,取消 listen_addresses 行的注释,并把它的值从 localhost 改变成 *。然后保存并退出。

2、 编辑 pg_hba 配置文件 /etc/postgresql/9.6/main/postgresql.conf,将 127.0.0.1/32 改变成 0.0.0.0/0 (对于IPv4)和将 ::1/128 改变成 ::/0 (对于 IPv6)。然后保存并退出。

3、 重启 PostgreSQL 服务: sudo service postgresql restart。

注意,如果你使用一个旧的 Raspbian 镜像或其它发行版,版本号可能不一样。

edit the postgresql configuration to allow remote connections

edit the postgresql configuration to allow remote connections

做完这些之后,在其它的电脑上打开 pgAdmin 并创建一个新的连接。这时,需要提供一个连接名,输入树莓派的 IP 地址作为主机(这可以在任务栏的 WiFi 图标上悬停鼠标找到,或者在一个终端中输入 hostname -I 找到)。

a remote connection

a remote connection

不论你连接的是本地的还是远程的数据库,点击打开 Server Groups > Servers > test > Schemas > public > Tables,右键单击 people 表,然后选择 View Data > View top 100 Rows。你现在将看到你前面输入的数据。

viewing test data

viewing test data

你现在可以创建和修改数据库和表、管理用户,和使用 GUI 去写你自己的查询了。你可能会发现这种可视化方法比命令行更易于管理。

Python

要从一个 Python 脚本连接到你的数据库,你将需要 Psycopg2 这个 Python 包。你可以用 pip 来安装它:

  1. sudo pip3 install psycopg2 

现在打开一个 Python 编辑器写一些代码连接到你的数据库: 

  1. import psycopg2 
  2.  
  3.  conn = psycopg2.connect('dbname=test'
  4.  
  5.  cur = conn.cursor() 
  6.  
  7.  cur.execute('select * from people'
  8.  
  9.  results = cur.fetchall() 
  10.  
  11.  for result in results: 
  12.  
  13.      print(result) 

运行这个代码去看查询结果。注意,如果你连接的是远程数据库,在连接字符串中你将需要提供更多的凭据,比如,增加主机 IP、用户名,和数据库密码:

  1. conn = psycopg2.connect('host=192.168.86.31 user=pi  
  2.  
  3. password=raspberry dbname=test') 

你甚至可以创建一个函数去运行特定的查询: 

  1. def get_all_people(): 
  2.  
  3.         query = ""
  4.  
  5.         SELECT 
  6.  
  7.             * 
  8.  
  9.         FROM 
  10.  
  11.             people 
  12.  
  13.         ""
  14.  
  15.         cur.execute(query) 
  16.  
  17.         return cur.fetchall() 

和一个包含参数的查询: 

  1. def get_people_by_company(company): 
  2.  
  3.        query = ""
  4.  
  5.        SELECT 
  6.  
  7.            * 
  8.  
  9.        FROM 
  10.  
  11.            people 
  12.  
  13.        WHERE 
  14.  
  15.            company = %s 
  16.  
  17.        ""
  18.  
  19.        values = (company, ) 
  20.  
  21.        cur.execute(query, values
  22.  
  23.        return cur.fetchall() 

或者甚至是一个增加记录的函数: 

  1. def add_person(name, company): 
  2.  
  3.         query = ""
  4.  
  5.         INSERT INTO 
  6.  
  7.             people 
  8.  
  9.         VALUES 
  10.  
  11.             (%s, %s) 
  12.  
  13.         ""
  14.  
  15.         values = (name, company) 
  16.  
  17.         cur.execute(query, values

注意,这里使用了一个注入字符串到查询中的安全的方法, 你不希望被 小鲍勃的桌子 害死!

Python

Python

现在你知道了这些基础知识,如果你想去进一步掌握 Postgres ,查看在 Full Stack Python 上的文章。

(题图:树莓派基金会)

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