Schulung PostgreSQL

Lektion 1 • Installation und Konfiguration von PostgreSQL

Führt Sie durch die Installation auf den wichtigsten Betriebssystemen und die anfängliche Serverkonfiguration. Die Teilnehmer erhalten eine funktionierende lokale Umgebung für alle praktischen Übungen.

Lektion 2 • Verwendung von psql und pgAdmin

Stellt die psql-Befehlszeilenschnittstelle (CLI) und das grafische Werkzeug pgAdmin vor. Die Teilnehmer können Abfragen ausführen und Datenbankobjekte mit beiden Schnittstellen durchsuchen.

Lektion 3 • Erstellen Ihrer ersten Datenbank und Tabellen

Demonstriert CREATE DATABASE, CREATE TABLE und das grundlegende Einfügen von Daten. Verbindet Architekturkonzepte mit der praktischen Objekterstellung in einer laufenden PostgreSQL-Instanz.

Lektion 4 • Grundlagen relationaler Datenbanken

Behandelt Tabellen, Zeilen, Spalten, Schlüssel und Beziehungen als Grundlage des relationalen Entwurfs. Etabliert den konzeptionellen Rahmen, der für alle nachfolgenden PostgreSQL-Arbeiten benötigt wird.

Lektion 1 • Arbeiten mit PostgreSQL-Datentypen

Erforscht numerische, Text-, Boolesche, Datums-/Uhrzeit- und JSON-Typen, die für PostgreSQL spezifisch sind. Die richtige Typauswahl verbessert die Speichereffizienz und Abfragegenauigkeit.

Lektion 2 • Sortieren, Begrenzen und Paginieren von Ergebnissen

Lehrt ORDER BY, LIMIT und OFFSET zur Steuerung von Ergebnismengen. Unterstützt direkt Paginierungsmuster, die in der Anwendungsentwicklung verwendet werden.

Lektion 3 • Einfügen, Aktualisieren und Löschen von Daten

Behandelt DML-Befehle (INSERT, UPDATE, DELETE und TRUNCATE) mit sicheren Praktiken. Die Teilnehmer können Tabellendaten pflegen, ohne versehentliche Massenänderungen zu verursachen.

Lektion 4 • Auswählen und Filtern von Daten

Behandelt SELECT, WHERE, Vergleichsoperatoren und logische Verknüpfungen. Bildet die Grundlage für jede im Kurs geschriebene Abfrage.

Lektion 1 • Mengenoperationen: UNION, INTERSECT, EXCEPT

Lehrt das Kombinieren von Ergebnismengen mit Mengenoperatoren und ihren ALL-Varianten. Ermöglicht den Teilnehmern, Ausgaben aus strukturell ähnlichen Abfragen zusammenzuführen oder zu vergleichen.

Lektion 2 • Fortgeschrittene Filtertechniken

Behandelt ANY, ALL, EXISTS und laterale Joins für eine anspruchsvolle Zeilenauswahl. Erweitert das Filtervokabular über grundlegende WHERE-Bedingungen hinaus.

Lektion 3 • Allgemeine Tabellenausdrücke (CTE)

Führt WITH-Klauseln (CTEs) für eine lesbare, modulare Abfragekonstruktion ein. Die Teilnehmer überarbeiten komplexe verschachtelte Abfragen in wartbare CTE-Ketten.

Lektion 4 • Unterabfragen und abgeleitete Tabellen

Behandelt skalare, Zeilen- und Tabellenunterabfragen in SELECT-, FROM- und WHERE-Klauseln. Baut Fähigkeiten zur Abfragekomposition auf, die für fortgeschrittene Filterung und Transformation benötigt werden.

Lektion 1 • Schemas, Namespaces und Suchpfad

Erklärt PostgreSQL-Schemas als Namespaces und die Einstellung search_path. Die Teilnehmer organisieren Objekte über Schemas hinweg für mandantenfähige oder modulare Anwendungen.

Lektion 2 • Constraints und Datenintegrität

Erklärt NOT NULL, UNIQUE, CHECK, PRIMARY KEY und FOREIGN KEY Constraints. Die Durchsetzung der Integrität auf Datenbankebene verhindert, dass ungültige Daten in Tabellen gelangen.

Lektion 3 • Ändern und Weiterentwickeln von Schemas

Lehrt ALTER TABLE-Operationen und sichere Schema-Migrationsstrategien. Die Teilnehmer ändern Live-Schemas, ohne Ausfallzeiten oder Datenverlust zu verursachen.

Lektion 4 • Sequenzen und automatisch generierte Schlüssel

Behandelt SERIAL, BIGSERIAL und GENERATED ALWAYS AS IDENTITY für Stellvertreterschlüssel. Die Teilnehmer wählen die geeignete Schlüsselgenerierungsstrategie für jede Tabelle.

Lektion 1 • Lesen von EXPLAIN und EXPLAIN ANALYZE

Lehrt die Interpretation von Ausführungsplänen, Knotentypen und tatsächlichen vs. geschätzten Zeilen. Die Teilnehmer identifizieren Engpässe in Abfrageplänen und priorisieren Optimierungsbemühungen.

Lektion 2 • B-Tree und andere Indextypen

Behandelt B-Tree-, Hash-, GIN-, GiST- und BRIN-Indizes mit geeigneten Anwendungsfällen. Die Teilnehmer wählen den richtigen Indextyp basierend auf Datenmerkmalen und Abfragemustern.

Lektion 3 • Wie PostgreSQL Abfragen ausführt

Erklärt die Pipeline aus Parser, Planer und Executor sowie die kostenbasierte Optimierung. Das Verständnis dieser Pipeline ist Voraussetzung für die Interpretation der EXPLAIN-Ausgabe.

Lektion 4 • Strategien zur Abfrageoptimierung

Wendet Umschreibungstechniken, Statistikoptimierung und Planerhinweise an, um die Leistung zu verbessern. Die Teilnehmer lösen häufige Anti-Pattern wie implizite Typumwandlungen und Funktionsverpackung.

Lektion 1 • Umgang mit Nebenläufigkeitskonflikten

Behandelt optimistische vs. pessimistische Sperrstrategien und Wiederholungslogik. Die Teilnehmer implementieren Muster, die gleichzeitige Aktualisierungen ohne Datenkorruption bewältigen.

Lektion 2 • Transaktionsgrundlagen

Behandelt BEGIN, COMMIT, ROLLBACK und SAVEPOINT für atomare Datenänderungen. Die Teilnehmer fassen mehrstufige Operationen in Transaktionen zusammen, um Konsistenz zu gewährleisten.

Lektion 3 • Sperrmechanismen

Behandelt Tabellen-, Zeilen- und beratende Sperren sowie deren Akquisitionsmodi. Die Teilnehmer verhindern Deadlocks und minimieren Sperrkonflikte bei gleichzeitigen Arbeitslasten.

Lektion 4 • MVCC und Isolationsstufen

Erklärt Multi-Version Concurrency Control und die vier SQL-Isolationsstufen. Die Teilnehmer wählen Isolationsstufen, die Konsistenzanforderungen mit Durchsatz abwägen.

Lektion 1 • Fensterfunktionen

Behandelt OVER, PARTITION BY, ORDER BY und Frame-Klauseln für analytische Abfragen. Die Teilnehmer berechnen laufende Summen, Rangfolgen und gleitende Durchschnitte ohne Self-Joins.

Lektion 2 • Arrays, Bereiche und zusammengesetzte Typen

Erforscht PostgreSQL-Array-Operatoren, Bereichstypen und benutzerdefinierte zusammengesetzte Typen. Die Teilnehmer modellieren komplexe Datenstrukturen nativ, ohne Hilfstabellen.

Lektion 3 • Tabellenpartitionierung

Behandelt Bereichs-, Listen- und Hash-Partitionierungsstrategien sowie das Partition Pruning. Die Teilnehmer partitionieren große Tabellen, um die Abfrageleistung zu verbessern und das Datenlebenszyklusmanagement zu vereinfachen.

Lektion 4 • JSON- und JSONB-Datenverarbeitung

Lehrt das Speichern, Abfragen und Indizieren halbstrukturierter Daten mit JSONB-Operatoren. Die Teilnehmer integrieren dokumentartige Daten effektiv in relationale Schemas.

Lektion 1 • Backup- und Wiederherstellungsstrategien

Lehrt pg_dump, pg_restore und pg_basebackup für logische und physische Backups. Die Teilnehmer entwerfen Backup-Pläne, die Recovery Time Objectives und Recovery Point Objectives erfüllen.

Lektion 2 • Serverüberwachung und -diagnose

Verwendet Systemkatalogsichten, pg_stat_*-Sichten und Logging, um den Serverzustand zu überwachen. Die Teilnehmer erkennen und beheben Leistungseinbußen, bevor sie sich auf Benutzer auswirken.

Lektion 3 • Verbindungspooling und Skalierung

Behandelt Verbindungsaufwand, PgBouncer-Pooling-Modi und die Weiterleitung von Lesezugriffen auf Replikate. Die Teilnehmer konfigurieren Pooling, um Anwendungsarbeitslasten mit hoher Parallelität zu unterstützen.

Lektion 4 • Write-Ahead-Logging und Replikation

Erklärt die WAL-Mechanik und konfiguriert die Streaming-Replikation für Hochverfügbarkeit. Die Teilnehmer richten ein Primär-Standby-Paar ein und überprüfen die Replikationsverzögerung.