PostgreSQL 官方宣称它是世界上最先进的开源对象-关系型数据库管理系统(ORDBMS)。相信大家对于关系型数据库并不陌生,它基于关系模型(由行和列组成的二维表),定义了完整性约束并且使用 SQL 作为操作语言。
不过今天我们的主题不是关系模型,而是 PostgreSQL 提供的面向对象特性。面向对象编程(OOP)的三大特性包括数据封装、继承和多态,那么 PostgreSQL 作为对象-关系型数据库,有哪些面向对象的特性体现呢?
OOP 将同类对象(Instance)封装成类(Class),并且提供方法保护数据的访问。例如以下 Java 示例:
public class Main { public static void main(String[] args) { Person animal = new Animal(); animal.setId(1); animal.setName("大黄"); System.out.println(animal.getId() + ", " + animal.getName()); } } class Animal{ private Integer id; private String name; public void setId(Integer id){ this.id = id; } public String getId(){ return this.id; } public void setName(String name){ this.name = name; } public Integer getname(){ return this.name; } public void eat() { System.out.println("The animal eats."); } }
其中,Animal 是一个类,包含 id 和 name 属性,并且通过 getter 和 setter 方法提供数据访问。
PostgreSQL 作为数据库,目的就是提供数据的存储和访问,其中的关系(表、索引、序列、视图、复合类型等)对应类,数据行对应对象,字段对应对象的属性。例如:
CREATE TABLE animal(id integer, name varchar); INSERT INTO animal(id, name) VALUES (1, '大黄'); SELECT id, name FROM animal;
PostgreSQL 使用 SQL 访问表中的数据,不同之处在于表中的字段都是 Public 属性。如果需要实现数据的隐藏,可以通过表的访问权限控制,或者利用存储过程提供数据访问方法。
PostgreSQL 提供了一个系统表 pg_class,存储了关于表、索引、序列、视图、复合类型等的元数据。
以下是一个空类,没有任何属性和方法:
class EmptyClass{ }
与此类似,PostgreSQL 可以定义没有任何字段的空表:
CREATE TABLE empty_table();
另外,PostgreSQL 不仅支持复杂的数据类型,例如几何、网络、数组、范围、XML、JSON 等,而且可以创建自定义的扩展类型。下面是一个自定义复合类型作为字段类型的示例:
CREATE TYPE people AS (id integer, name varchar); CREATE TABLE emp(p people); INSERT INTO emp(p) VALUES ((1,'who')); SELECT (p).id, (p).name FROM emp; id|name| --+----+ 1|who |
OOP 通过继承让子类复用父类的数据和行为,从而实现代码的重用。例如:
public class Cat extends Animal { private Integer legs; @Override public void eat() { // 覆盖父类的方法 System.out.println("The cat eats."); } ... }
其中,Cat 类继承了 Animal 类,可以拥有额外的属性和方法。
PostgreSQL 同样支持表的继承,例如:
CREATE TABLE cat(legs integer) INHERITS (animal); INSERT INTO cat(id, name, legs) VALUES (2, '橘猫', 4);
数据表 cat 继承了数据表 animal,并且增加了额外的字段。
PostgreSQL 支持多继承,子表可以继承多个父表。
OOP 另一个重要的特性是多态,它可以在运行时根据对象的实际类型来调用相应的方法。例如:
public class Main { public static void main(String[] args) { Animal animal1 = new Animal(); animal.eat(); // 输出 "The animal eats." Animal animal2 = new Cat(); animal2.eat(); // 输出 "The cat eats." } }
其中,animal2 的实际类型为 Cat,调用 eat() 方法时,运行的是 Cat.eat(),而不是 Animal.eat()。
-- 查询全部动物 SELECT id, name FROM animal; id|name| --+----+ 1|大黄 | 2|橘猫 | -- 只查询animal SELECT id, name FROM ONLY animal; id|name| --+----+ 1|大黄 | -- 只查询猫科动物 SELECT id, name FROM cat; id|name| --+----+ 2|橘猫 |
另外,PostgreSQL 函数也支持重载(Overloading),也就是相同的函数名具有不同的函数参数。例如:
CREATE OR REPLACE FUNCTION add2(p1 integer, p2 integer) RETURNS integer AS $$ BEGIN return p1+p2; END; $$ LANGUAGE plpgsql; CREATE OR REPLACE FUNCTION add2(p1 numeric, p2 numeric) RETURNS numeric AS $$ BEGIN return p1+p2; END; $$ LANGUAGE plpgsql;