Qu’est-ce que PostgreSQL ? Fonctionnalités, cas d’utilisation et avantages

PostgreSQL est un système de gestion de bases de données relationnelles (SGBDR) open source avancé, reconnu pour sa stabilité, son extensibilité et son respect des standards SQL. Qu’il s’agisse de stocker des données utilisateur, de gérer des transactions ou d’exécuter des requêtes analytiques, PostgreSQL offre des fonctionnalités robustes qui alimentent de nombreuses applications modernes.

Ce guide explique ce qu’est PostgreSQL, comment il fonctionne et ce qui le distingue des autres bases de données. Vous découvrirez ses principales fonctionnalités, ses cas d’utilisation, son architecture et ses avantages afin de déterminer s’il convient à votre prochain projet.

Qu’est-ce que PostgreSQL ?

PostgreSQL est un système de gestion de bases de données relationnelles orienté objet (SGBDRO) qui stocke les données sous forme de tables composées de lignes et de colonnes reliées entre elles. Vous interagissez avec lui à l’aide du langage SQL (Structured Query Language), comme avec MySQL ou SQL Server. Il prend en charge :

• Les requêtes complexes et les fonctionnalités SQL modernes, telles que les fonctions de fenêtre, les clés étrangères et les expressions de table communes (CTE).
• Les transactions conformes au modèle ACID, garantissant une forte intégrité des données.
• La gestion simultanée de nombreux utilisateurs sans perte de performances grâce au mécanisme MVCC (Multiversion Concurrency Control).
• Une gestion flexible des données, avec la prise en charge de données structurées, semi-structurées et géospatiales.

Mais ce n’est pas tout. Ce qui distingue réellement PostgreSQL, c’est son extensibilité. Vous pouvez :

• Définir des types de données personnalisés, comme des coordonnées, des devises ou des numéros de version.
• Utiliser l’héritage de tables, qui permet à une table de s’appuyer sur la structure d’une autre, une fonctionnalité que la plupart des bases de données relationnelles ne proposent pas.
• Ajouter des procédures stockées et des déclencheurs (triggers) afin d’exécuter une partie de la logique directement dans la base de données, à l’aide de SQL, PL/pgSQL, Python ou d’autres langages.

PostgreSQL prend également en charge des types de données avancés, notamment les tableaux, JSON, XML et les structures clé-valeur, au sein d’un même moteur de base de données.

La base de données PostgreSQL est conçue pour évoluer à grande échelle. Elle reste stable sous de fortes charges et prend en charge des fonctionnalités avancées d’intégrité des données, telles que le Write-Ahead Logging (WAL) et la restauration à un instant donné (Point-in-Time Recovery ou PITR).

C’est pourquoi PostgreSQL est utilisé par de nombreuses organisations, notamment Reddit, Instagram, TripAdvisor, OpenAI et même la Station spatiale internationale.

On peut considérer PostgreSQL comme le couteau suisse des bases de données. D’autres solutions sont plus adaptées à certains cas d’usage spécifiques : Redis est plus efficace pour les bases de données clé-valeur, MongoDB offre davantage de flexibilité pour les données orientées documents, et SQLite constitue une option légère et rapide. PostgreSQL n’est pas nécessairement le meilleur dans chacun de ces domaines, mais il offre un excellent équilibre entre toutes ces capacités.

Quelles sont les principales fonctionnalités de PostgreSQL ?

PostgreSQL possède plusieurs caractéristiques remarquables qui contribuent à sa réputation. En voici quelques-unes qui se distinguent.

Source ouverte et maintenue par la communauté

PostgreSQL est un projet de base de données libre et gratuit, maintenu par une communauté mondiale active et coordonné par le PostgreSQL Global Development Group. Cependant, son fonctionnement peut différer de celui des projets open source modernes auxquels vous êtes habitué, en raison du long héritage de développement de PostgreSQL.

Caractéristiques relationnelles

Outre les données standard, PostgreSQL prend en charge les types de données complexes, l’héritage de tables et les types définis par l’utilisateur.

Outils SQL et procéduraux avancés

PostgreSQL comprend des fonctionnalités telles que les fonctions de fenêtre, les expressions de table communes (CTE), les requêtes récursives et la recherche en texte intégral efficace. Il vous permet également d’écrire des procédures et des fonctions stockées à l’aide de langages tels que PL/pgSQL, Python ou SQL.

Optimisation des performances et des requêtes

PostgreSQL exécute efficacement les requêtes complexes grâce à son optimiseur de requêtes. Parmi les autres fonctionnalités d’optimisation des performances, citons les différentes méthodes d’indexation, les balayages d’index uniquement et les vues matérialisées.

Évolutivité et concurrence

PostgreSQL gère plusieurs transactions de base de données concurrentes en douceur en utilisant le contrôle de simultanéité multiversion (MVCC). Il prend en charge le partitionnement des tables, la réplication asynchrone et la mise en cluster des bases de données pour la haute disponibilité et les configurations de charges de travail importantes.

Intégrité des données et tolérance aux pannes

PostgreSQL adhère aux principes ACID (Atomicité, Cohérence, Isolation, Durabilité), garantissant l’intégrité de vos données. Il utilise également le Write-Ahead Logging (WAL) comme niveau supplémentaire de fiabilité.

Prise en charge des modèles de données hybrides

PostgreSQL prend en charge les données structurées et semi-structurées. Il prend en charge les données JSON et XML, les paires clé-valeur et les données géographiques grâce à des extensions telles que hstore et PostGIS.

Multiplateforme et compatible avec différents langages

PostgreSQL fonctionne efficacement sur les principaux systèmes d’exploitation, notamment Linux, macOS et Windows. Il fonctionne bien avec presque tous les langages de programmation et peut être déployé dans des environnements conteneurisés, virtualisés ou physiques.

Quels sont les cas d’utilisation de PostgreSQL ?

Pour mieux comprendre les avantages de PostgreSQL, examinons quelques cas d’utilisation réels :

Applications web et mobiles

La grande efficacité de PostgreSQL dans les opérations d’écriture en fait une excellente option pour alimenter des sites web dynamiques et les applications mobiles qui ont des données constamment mises à jour. Pensez aux sites de commerce électronique, où les stocks, les paiements et les données sur les clients changent constamment, ou aux jeux mobiles, où les statistiques des joueurs, les données de jeu et les informations sur les sessions doivent être mises à jour en temps réel.

PostgreSQL fonctionne également avec des frameworks populaires comme Django, Laravel et Node.js. Vous n’avez donc pas besoin de forcer PostgreSQL à s’adapter à votre pile technologique – dans la plupart des cas, il s’intégrera naturellement.

Services financiers

En matière de logiciels financiers, quatre facteurs clés sont essentiels : la rapidité, la cohérence, la précision et la stabilité. Heureusement, PostgreSQL répond à ces quatre critères.

Pour la vitesse, vous bénéficiez d’une indexation très efficace, d’un excellent optimiseur de requêtes, et les charges de travail lourdes en écriture, comme les informations de paiement ou les mises à jour de solde, fonctionnent naturellement avec PostgreSQL.

Les types de données personnalisés garantissent que vos données restent cohérentes avec les règles que vous avez définies. La conformité stricte à la norme ACID et le Write-Ahead Logging (WAL) garantit l’exactitude et la cohérence de toutes les données.

La prise en charge de la haute disponibilité, de la conteneurisation et de MVCC garantit que vous pouvez exécuter PostgreSQL même à l’échelle de l’entreprise.

Applications géospatiales (PostGIS)

En utilisant PostGIS, PostgreSQL va au-delà d’une base de données relationnelle standard et peut agir efficacement en tant que base de données géospatiale pour les services basés sur la localisation.

Imaginez une entreprise de logistique qui a besoin de suivre l’emplacement des véhicules à l’aide de PostGIS et de les mettre en corrélation avec les données relationnelles classiques pour voir les commandes actives et leur emplacement, le tout en une seule vue.

Prenons l’exemple d’une application de navigation qui stocke des données de localisation et utilise des algorithmes pour déterminer le meilleur itinéraire, puis affiche des informations sur ces emplacements dans des tables relationnelles classiques.

Tout cela peut être réalisé avec PostgreSQL en combinant les capacités géospatiales de PostGIS avec les fonctionnalités d’une simple base de données relationnelle, le tout dans un seul et même moteur.

Analyse et entrepôts de données

Pour l’analyse et les entrepôts de données, votre moteur de base de données doit gérer rapidement le stockage et l’extraction des données. Bien qu’il ne soit pas aussi efficace qu’un entrepôt de données et un service d’analyse dédiés, PostgreSQL gère étonnamment bien ces charges de travail.

Grâce aux vues matérialisées, aux expressions de table communes (CTE) et aux stratégies d’indexation, vous pouvez analyser des ensembles de données volumineux et générer des rapports de manière efficace.

Si vous avez besoin d’une solution d’entreposage de données légère et que vous ne souhaitez pas vous engager dans un service dédié, il y a de fortes chances que PostgreSQL puisse répondre à vos besoins de base en matière d’analyse de données.

Systèmes d’entreprise et transactions complexes

Les grandes entreprises accordent la priorité à trois aspects essentiels d’une base de données : l’évolutivité, l’adaptabilité et le coût. PostgreSQL couvre tous ces aspects.

Il est extrêmement évolutif. Vous pouvez exécuter PostgreSQL en tant que conteneur dans un cluster Kubernetes et mettre en œuvre une mise à l’échelle automatique ; vous pouvez utiliser le sharding pour diviser vos énormes ensembles de données et les rendre plus efficaces à interroger ; et, vous pouvez vous appuyer sur le contrôle de concurrence multiversion pour vous assurer que votre base de données ne s’arrêtera pas brutalement lorsque plusieurs utilisateurs l’interrogeront.

L’extensibilité de PostgreSQL vous permet d’adapter votre base de données à vos besoins spécifiques en définissant des types de données personnalisés, en utilisant diverses formes de données et en écrivant des procédures stockées dans plusieurs langages procéduraux. Si vous avez besoin de quelque chose de spécifique, vous pouvez toujours aller plus loin et ajouter des extensions pour améliorer votre base de données.

PostgreSQL est un logiciel libre, ce qui signifie qu’il est entièrement gratuit – aucun coût pour les utilisateurs, ni aucune licence ou redevance. Vous ne payez que l’hébergement de la base de données elle-même et les ressources qu’elle consomme.

Pourquoi choisir PostgreSQL plutôt que d’autres bases de données ?

En recherchant des systèmes de base de données tels que PostgreSQL, vous avez probablement aussi rencontré MySQL, MongoDB et MariaDB comme alternatives. Chacun d’entre eux a ses forces et ses faiblesses. Voici une comparaison rapide.

PostgreSQL vs MySQL

PostgreSQL et MySQL sont tous deux des systèmes de gestion de bases de données relationnelles fiables et similaires, mais adaptés à des scénarios différents :

• MySQL excelle dans les opérations de base de données simples. Il est rapide, efficace et surpasse PostgreSQL pour les charges de travail lourdes en lecture. Cependant, il ne dispose pas de la plupart des fonctionnalités avancées offertes par PostgreSQL et a tendance à montrer ses limites face à des charges de travail élevées, en particulier avec les opérations d’écriture.
• PostgreSQL, quant à lui, offre des fonctionnalités plus sophistiquées telles que des requêtes SQL avancées, une conformité ACID plus forte, des options d’indexation plus riches et une meilleure prise en charge des transactions complexes.

Il y a deux éléments principaux à évaluer :

• Type de charge de travail : Si vous prévoyez une charge de travail importante en lecture, MySQL sera plus performant. S’il s’agit d’une charge de travail importante en écriture, optez pour PostgreSQL.
• Exigences en matière de fonctionnalités avancées : Si vous pensez que vous aurez besoin de certaines des fonctionnalités les plus sophistiquées offertes par PostgreSQL, il peut être intéressant de commencer avec lui – migrer vers un autre moteur de base de données n’est pas une tâche facile. Mais si vous n’avez besoin que d’une simple base de données, MySQL est une option parfaitement valable.

PostgreSQL vs MongoDB

MongoDB est un système de base de données NoSQL pour le stockage flexible de documents. La comparaison entre PostgreSQL et MongoDB n’est donc pas aussi simple.

• MongoDB stocke les données à l’aide de documents au format JSON et est très efficace dans ce cas d’utilisation particulier. Toutefois, pour cette raison, il ne dispose pas de la structure qu’offre un système de base de données relationnel. Il s’agit d’une base de données très spécifique destinée à résoudre un problème très spécifique.
• PostgreSQL, quant à lui, offre une gestion robuste des données structurées combinée à des capacités JSONB, ce qui lui permet de stocker et d’interroger efficacement des données semi-structurées. Cependant, son efficacité n’égale pas celle de MongoDB pour ce type de données.

En fait, si vous ne travaillez qu’avec des documents et des données non structurées, vous n’avez peut-être pas besoin d’une base de données relationnelle, ce qui fait de MongoDB votre meilleur choix. Mais si vous avez besoin à l’avenir de types de données autres que les documents MongoDB ou d’une approche hybride, PostgreSQL offre la plupart de ce dont vous aurez besoin de manière réaliste.

PostgreSQL vs MariaDB

MariaDB est essentiellement une version améliorée de MySQL, bien adaptée aux applications qui bénéficient de la simplicité de MySQL mais qui nécessitent des optimisations de performances supplémentaires et une gestion plus facile de la base de données.

Cette comparaison se pose souvent lorsque vous utilisez déjà MySQL et que vous envisagez une migration. Dans ce cas, la vraie question à se poser est la suivante : Pourquoi MySQL ne suffit-il pas ?

• Si MySQL vous convenait le mieux, mais que vous aviez besoin d’une base de données plus performante ou que la gestion de la base de données devenait trop complexe, la migration vers MariaDB est la prochaine étape logique.
• Si MySQL n’était pas adapté parce que les fonctionnalités générales étaient insuffisantes ou que votre charge de travail s’est déplacée vers une charge d’écriture plus importante, il vaut la peine d’envisager PostgreSQL.

Dans tous les cas ci-dessus, PostgreSQL peut être plus performant que ses homologues dans certains scénarios. Cependant, il se distingue par le fait que de tous ces frameworks de base de données, il est le seul à pouvoir couvrir les cas d’utilisation des trois autres.

Si vous utilisez MongoDB, vous n’envisagerez même pas MySQL ou MariaDB et vice versa, alors que PostgreSQL peut les remplacer tous les deux.

PostgreSQL est donc une valeur sûre. Si vous n’êtes pas sûr de la base de données dont vous avez besoin, il y a de fortes chances que PostgreSQL vous convienne. Il n’est peut-être pas le meilleur dans votre cas d’utilisation, mais il répondra probablement à vos besoins.

Comment démarrer avec PostgreSQL ?

Pour commencer à utiliser PostgreSQL, tout ce dont vous avez besoin, c’est d’un endroit où l’exécuter. Vous pouvez installer et exécuter le serveur de base de données PostgreSQL localement et le faire fonctionner en tant que service, l’héberger sur un serveur privé virtuel (VPS) ou l’exécuter dans des conteneurs Docker. Vous pouvez l’héberger sur une machine nue ou dans un environnement cloud.

PostgreSQL fonctionne sur tous les principaux systèmes d’exploitation, y compris Linux, macOS et Windows, et sa configuration requise est relativement modeste. Un petit serveur PostgreSQL n’a besoin que de 1 Go de mémoire et de quelques centaines de mégaoctets d’espace disque pour démarrer.

Si vous pensez que PostgreSQL est la base de données qu’il vous faut, suivez notre guide d’installation de PostgreSQL pour l’installer rapidement sur votre VPS.

Conclusion

PostgreSQL se distingue par sa combinaison efficace de flexibilité, de cohérence et de fonctionnalités avancées, ce qui le rend adapté à un large éventail de projets, depuis les petites applications personnelles jusqu’aux systèmes d’entreprise complexes.

S’il n’est pas le meilleur choix dans tous les cas de figure, son véritable avantage réside dans sa polyvalence. PostgreSQL gère aisément les données structurées et semi-structurées, les requêtes complexes, et garantit l’intégrité des données sans coûts de licence ou de verrouillage. C’est cette flexibilité qui explique sa popularité auprès de nombreuses organisations et équipes de développement.

Si vous avez besoin d’une base de données suffisamment flexible pour s’adapter à la croissance de vos projets ou à l’évolution de vos besoins, PostgreSQL est un choix pratique et fiable.

Qu’est-ce que PostgreSQL ? FAQ

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L'auteur

Faradilla Ayunindya

Faradilla, plus connue sous le nom de Ninda, possède 10 ans d’expérience en tant que linguiste et 5 ans en tant que spécialiste du marketing de contenu chez Hostinger. Elle aime suivre les tendances technologiques et aider les autres à résoudre leurs problèmes. Pendant son temps libre, Ninda aime apprendre de nouvelles langues et s’intéresser aux sciences de la vie, ainsi que regarder des vidéos d’animaux. Pour en savoir plus sur Ninda, retrouvez-la sur LinkedIn.

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