綱要 (資料庫)

綱要（Schema），香港和中國大陸翻譯為模式或架構，在資料庫系統中是形式語言描述的一種結構，是對象的集合，可包含各種對象如：表、欄位、關係模型、視圖、索引、包、存儲過程、子程序、隊列、觸發器、數據類型、序列、物化視圖、同義詞（synonym）、database link、directory、XML schema等。

模式的益處：

- 允許多個使用者使用一個資料庫而不會干擾其它使用者。
- 把資料庫對象組織成邏輯組，讓它們更便於管理。
- 第三方的應用可以放在不同的模式中，不會和其它對象的名字衝突。

## Oracle資料庫實現

在Oracle資料庫中，schema object是一類邏輯資料庫存儲結構。

Oracle的資料庫會為每個在資料庫的使用者關聯一個獨立的schema。

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

- 資料庫表
- 視圖
- 序列
- 異名 (資料庫)
- 資料庫索引
- 資料庫叢集
- 資料庫連結
- 快照
- 存儲程序
- functions
- packages

與此同時，非schema objects可能包括：

- users
- roles
- contexts
- directory objects

Schema objects跟磁碟上用來儲存資料的物理檔案並沒有一對一的關連。不過，Oracle資料庫會將schema objects以虛擬的邏輯形式儲存在資料庫的表空間裡。每一件schema object的數據在物理上如同其他表空間的內容一樣，儲存在表空間所屬的其中一個datafile裡。部分objects（例如：表、索引、叢集等）所佔的空間，資料庫管理員可控制Oracle的RDBMS可如何在表空間的datafile內如何分配與schema object。

schemas與表空間之間沒有必然的關係：表空間可以包含來自不同schema的objects，並且單個schema的object可以位於不同的表空間中。

## SQL Server資料庫實現

SQL Server資料庫把schema譯作「架構」。架構是資料庫中對象的容器。架構是形成單個命名空間的資料庫實體的集合。命名空間是一個集合，其中每個元素的名稱都是唯一的。默認架構DBO。訪問默認架構中的對象時，不需要指定架構的名稱。微軟建議使用兩段式對象名稱：

```
 架構名.對象名
```

創建架構的語句舉例：

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

上述語句創建一個架構mySchema，所有者為user1，包含表myTable1，授予user2以SELECT權限，拒絕給AnotherUser3以SELECT權限。

授予/撤銷使用者對架構的所有權：

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

把對象從一個架構移動到另一個架構（必須同個資料庫）：

```
ALTER SCHEMA mySchema2 TRANSFER mySchema1.myTable1;
```

刪除一個架構，該架構不能包含對象：

```
DROP SCHEMA mySchema3;
```

### 歷史

在 SQL Server 2000 中，資料庫使用者和架構是隱式同一。每個資料庫使用者都是與該使用者同名的架構的所有者。對象的所有者在功能上與包含它的架構所有者相同。因而，SQL Server 2000 中的完全限定名稱的「架構」也是資料庫中的使用者。

SQL Server 2005 中，架構獨立於創建它們的資料庫使用者而存在。多個使用者可以共享一個默認架構進行統一的名稱解析。刪除資料庫使用者不需要重命名該使用者架構所包含的對象。完全限定的對象名稱現在包含四部分：server.database.schema.object。如果未定義DEFAULT_SCHEMA 選項設置和更改默認架構，則資料庫使用者將把 dbo 作為其默認架構。

## MySQL資料庫實現

MySQL 中 Schema 等價於 資料庫。

CREATE SCHEMA是CREATE DATABASE的同義詞。

## PostgreSQL資料庫實現

PostgreSQL資料庫集群（「database cluster」是PostgreSQL術語，指一個 PostgreSQL伺服器實例管理的一套數據目錄與後台進程集合，不是分布式集群概念）可以有一個或多個命名的資料庫。使用者和使用者組在整個集群的範圍內是共享的，即不能有同名使用者。任何給定的客戶連接（connection）都只能訪問一個資料庫。

一個資料庫包含一個或多個命名的模式，模式包含其它命名的對象，如表、數據類型、函數、操作符等。在不同的模式里使用同名的對象不會導致衝突。例如，schema1 和 schemaA 都可以包含叫做 mytable 的表，甚至這個表有不同的定義。一個使用者可以訪問所連接的資料庫中的任意模式中的對象，只要有這個權限。

## Apache Derby資料庫實現

Apache Derby資料庫（即Java DB）的任何connection的當前schema，默認是對應於該使用者名稱的一個schema。如果無用戶名被提供，那麼當前使用者名稱與當前schema預設是APP。

但即使當前schema被設置為使用者名稱，這個schema仍然可能不存在。一個schema只能被創建：通過CREATE SCHEMA語句顯式創建或者創建一個對象（例如表等）來隱式創建。

APP schema總是存在，不需要創建。

如果你的程序試圖訪問當前schema但該schema下沒有創建任何對象，就會遇到「schema not exists」錯誤。

## SQL實現

ISO/IEC 9075-1 SQL標準中將schema定義為描述符的持久命名集合（a persistent, named collection of descriptors）。

創建一個schema:

```
create schema demo_schema;
```

在指定模式里創建表：

```
CREATE TABLE myschema.mytable (
   ...
);
```

刪除一個空的schema：

```
drop schema myschema;
```

刪除一個模式以及模式裡面所有的對象：

```
drop schema MySchema CASCADE;
```

默認的pulic schema：創建表時，如果沒有指定schema，則會自動被歸屬到資料庫的「public」的模式中。下面兩種創建表的方式是等效的：

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

### 模式的權限

使用者默認是看不到模式中不屬於他們所有的對象。

模式權限：

- USAGE 權限
- CREATE 權限：在別人的模式里創建對象。預設時，每個使用者在 public 模式上有 CREATE 權限。撤銷這個權限：REVOKE CREATE ON public FROM PUBLIC; （第一個 "public" 是模式，第二個 "public" 意思是"所有使用者"。第一句里它是個標識符，而第二句里是個關鍵字，所以有不同的大小寫）

### 模式搜索路徑

系統使用一個模式的列表作為搜索路徑來解析一個表屬於哪個模式。搜索路徑中的第一個模式是當前模式；CREATE TABLE 沒有聲明模式名的時候，新建的表屬於當前模式。

查看搜索路徑：

```
SHOW search_path; 'PostgreSQL数据库
```

設置搜索路徑

```
SET search_path TO myschema,public; 'PostgreSQL数据库
```

## 外部連結

- Tip/Trick: Online Database Schema Samples Library
- Database Schema Samples
- Designing the Star Schema Database