架構 (資料庫)

架構（英語：Schema，又稱模式），台灣翻譯為綱要，在數據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、字段、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：

• 允許多個用戶使用一個數據庫而不會干擾其它用戶。
• 把數據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數據庫實現

在Oracle數據庫中，schema object是一類邏輯數據庫存儲結構。

Oracle的數據庫會為每個在數據庫的用戶關聯一個獨立的schema。

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

• 數據庫表
• 視圖
• 序列
• 異名
• 數據庫索引
• 數據庫叢集
• 數據庫連結
• 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數據庫會將schema objects以虛擬的邏輯形式儲存在數據庫的表空間裏。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裏。部分objects（例如：表、索引、叢集等）所佔的空間，數據庫管理員可控制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數據庫實現

SQL Server數據庫把schema譯作「架構」。架構是數據庫中對象的容器。架構是形成單個命名空間的數據庫實體的集合。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/撤銷用戶對架構的所有權：

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（必須同個數據庫）：

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，數據庫用戶和架構是隱式同一。每個數據庫用戶都是與該用戶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」也是數據庫中的用戶。

SQL Server 2005 中，架構獨立於創建它們的數據庫用戶而存在。多個用戶可以共享一個默認架構進行統一的名稱解析。 刪除數據庫用戶不需要重命名該用戶架構所包含的對象。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，則數據庫用戶將把 dbo 作為其默認架構。

MySQL數據庫實現

MySQL 中 Schema 等價於 數據庫。

CREATE SCHEMA是CREATE DATABASE的同義詞。

PostgreSQL數據庫實現

PostgreSQL數據庫集群可以有一個或多個命名的數據庫。用戶和用戶組在整個集群的範圍內是共享的，即不能有同名用戶。任何給定的客戶連接（connection）都只能訪問一個數據庫。

一個數據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。一個用戶可以訪問所連接的數據庫中的任意模式中的對象，只要有這個權限。

Apache Derby數據庫實現

Apache Derby數據庫（即Java DB）的任何connection的當前schema，默認是對應於該用戶名的一個schema。如果無用戶名被提供，那麼當前用戶名與當前schema缺省是APP。

但即使當前schema被設置為用戶名，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裏面所有的對象：

drop schema MySchema CASCADE;

默認的pulic schema：創建表時，如果沒有指定schema，則會自動被歸屬到數據庫的「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

用戶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。缺省時，每個用戶在 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"所有用戶"。 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

參看

• 數據元
• 數據映射
• 數據庫設計
• ER模型
• 知識表示
• Object-role modeling
• Schema matching
• Three-schema approach

外部連結

• Tip/Trick: Online Database Schema Samples Library （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• Database Schema Samples
• Designing the Star Schema Database