架构 (数据库)

架构（英语：Schema，又称模式），台湾翻译为纲要，在数据库系统中是形式语言描述的一种结构，是对象的集合，可包含各种对象如：表、字段、关系模型、视图、索引、包、存储过程、子程序、队列、触发器、数据类型、序列、物化视图、同义词（synonym）、database link、directory、XML schema等。

模式的益处：

• 允许多个用户使用一个数据库而不会干扰其它用户。
• 把数据库对象组织成逻辑组，让它们更便于管理。
• 第三方的应用可以放在不同的模式中，不会和其它对象的名字冲突。

Oracle数据库实现

在Oracle数据库中，schema object是一类逻辑数据库存储结构。

Oracle的数据库会为每个在数据库的用户关联一个独立的schema。

schema包括有一堆schema objects的集合。schema objects的例子包括有：

• 数据库表
• 视图
• 序列
• 异名
• 数据库索引
• 数据库丛集
• 数据库连结
• 快照
• 存储程序
• functions
• packages

与此同时，非schema objects可能包括：

• users
• roles
• contexts
• directory objects

Schema objects跟磁碟上用来储存资料的物理档案并没有一对一的关连。不过，Oracle数据库会将schema objects以虚拟的逻辑形式储存在数据库的表空间里。每一件schema object的数据在物理上如同其他表空间的内容一样，储存在表空间所属的其中一个datafile里。部分objects（例如：表、索引、丛集等）所占的空间，数据库管理员可控制Oracle的RDBMS可如何在表空间的datafile内如何分配与schema object。

schemas与表空间之间没有必然的关系：表空间可以包含来自不同schema的objects，并且单个schema的object可以位于不同的表空间中。

SQL Server数据库实现

SQL Server数据库把schema译作“架构”。架构是数据库中对象的容器。架构是形成单个命名空间的数据库实体的集合。命名空间是一个集合，其中每个元素的名称都是唯一的。默认架构DBO。访问默认架构中的对象时，不需要指定架构的名称。微软建议使用两段式对象名称：

 架構名.對象名

创建架构的语句举例：

 CREATE SCHEMA mySchema AUTHORIZATION user1
      CREATE TABLE myTable1(source int, cost int, partnumber int)
      GRANT SELECT TO user2
      Deny SELECT TO AnotherUser3;

上述语句创建一个架构mySchema，所有者为user1，包含表myTable1，授予user2以SELECT权限，拒绝给AnotherUser3以SELECT权限。

授予/撤销用户对架构的所有权：

GRANT INSERT ON SCHEMA ::mySchema1 To myUser2;
REVOKE INSERT ON SCHEMA ::mySchema1 To myUser2;

把对象从一个架构移动到另一个架构（必须同个数据库）：

ALTER SCHEMA mySchema2 TRANSFER mySchema1.myTable1;

删除一个架构，该架构不能包含对象：

DROP SCHEMA mySchema3;

历史

在 SQL Server 2000 中，数据库用户和架构是隐式同一。每个数据库用户都是与该用户同名的架构的所有者。对象的所有者在功能上与包含它的架构所有者相同。因而，SQL Server 2000 中的完全限定名称的“架构”也是数据库中的用户。

SQL Server 2005 中，架构独立于创建它们的数据库用户而存在。多个用户可以共享一个默认架构进行统一的名称解析。 删除数据库用户不需要重命名该用户架构所包含的对象。完全限定的对象名称现在包含四部分：server.database.schema.object。如果未定义DEFAULT_SCHEMA 选项设置和更改默认架构，则数据库用户将把 dbo 作为其默认架构。

MySQL数据库实现

MySQL 中 Schema 等价于 数据库。

CREATE SCHEMA是CREATE DATABASE的同义词。

PostgreSQL数据库实现

PostgreSQL数据库集群可以有一个或多个命名的数据库。用户和用户组在整个集群的范围内是共享的，即不能有同名用户。任何给定的客户连接（connection）都只能访问一个数据库。

一个数据库包含一个或多个命名的模式， 模式包含其它命名的对象，如表、数据类型、函数、操作符等。在不同的模式里使用同名的对象不会导致冲突。例如，schema1 和 schemaA 都可以包含叫做 mytable 的表。一个用户可以访问所连接的数据库中的任意模式中的对象，只要有这个权限。

Apache Derby数据库实现

Apache Derby数据库（即Java DB）的任何connection的当前schema，默认是对应于该用户名的一个schema。如果无用户名被提供，那么当前用户名与当前schema缺省是APP。

但即使当前schema被设置为用户名，这个schema仍然可能不存在。一个schema只能被创建：通过CREATE SCHEMA语句显式创建或者创建一个对象（例如表等）来隐式创建。

APP schema总是存在，不需要创建。

如果你的程序试图访问当前schema但该schema下没有创建任何对象，就会遇到“schema not exists”错误。

SQL实现

ISO/IEC 9075-1 SQL标准中将schema定义为描述符的持久命名集合（a persistent, named collection of descriptors）。

创建一个schema:

create schema demo_schema;

在指定模式里创建表：

CREATE TABLE myschema.mytable (
   ...
);

删除一个空的schema：

drop schema myschema;

删除一个模式以及模式里面所有的对象：

drop schema MySchema CASCADE;

默认的pulic schema：创建表时，如果没有指定schema，则会自动被归属到数据库的“public”的模式中。下面两种创建表的方式是等效的：

CREATE TABLE tableName(...);
CREATE TABLE public.tableName(...);

模式的权限

用户默认是看不到模式中不属于他们所有的对象。

模式权限：

• USAGE 权限
• CREATE 权限：在别人的模式里创建对象。缺省时，每个用户在 public 模式上有 CREATE 权限。撤销这个权限：REVOKE CREATE ON public FROM PUBLIC; （第一个 "public" 是模式，第二个 "public" 意思是"所有用户"。 第一句里它是个标识符，而第二句里是个关键字，所以有不同的大小写）

模式搜索路径

系统使用一个模式的列表作为搜索路径来解析一个表属于哪个模式。搜索路径中的第一个模式是当前模式；CREATE TABLE 没有声明模式名的时候，新建的表属于当前模式。

查看搜索路径：

SHOW search_path; 'PostgreSQL数据库

设置搜索路径

SET search_path TO myschema,public; 'PostgreSQL数据库

参看

• 数据元
• 数据映射
• 数据库设计
• ER模型
• 知识表示
• Object-role modeling
• Schema matching
• Three-schema approach

外部链接

• Tip/Trick: Online Database Schema Samples Library （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Database Schema Samples
• Designing the Star Schema Database