Postgresql schema是什么、为什么它们很重要以及如何使用schema(模式)使您的数据库实现更加健壮和可维护？本文将介绍 Postgresql 中schema的基础知识，并通过一些基本示例向您展示如何创建它们。未来的文章将深入探讨如何保护和使用实际应用程序schema的示例。
首先，为了消除潜在的术语混淆，让我们了解一下，在 Postgresql 世界中，“schema”一词可能不幸地被过度使用了。在关系数据库管理系统 (RDBMS) 的更广泛背景下，“schema”一词可能被理解为指数据库的整体逻辑或物理设计，即构成数据库定义的所有表、列、视图和其他对象的定义。在这种广义背景下，schema 可以通过实体关系（ER）图或用于实例化应用数据库的DDL语句脚本来表达。
“什么是命名空间？” 通常，命名空间是一种通过名称，组织和识别信息的相当灵活的方式。例如，想象两个相邻的家庭，Smith家有Alice和Bob，Jones家有Bob和Cathy（参见图1）。如果我们只使用名字，当谈论Bob时可能会弄不清楚指的是哪一个人。但通过添加姓氏Smith或Jones，我们可以唯一地确定我们指的是哪一个人
命名空间通常组织成嵌套的层次结构。这允许将大量信息高效地分类到非常细粒度的结构中，例如互联网域名系统。在顶层，“.com”、“.net”、“.org”、“.edu”等定义了广泛的命名空间，在这些空间内注册了特定实体的名称，例如“severalnines.com”和“postgresql.org”被唯一定义。但在每一个这些顶层域名之下，还有许多常见的子域名，例如“www”、“mail”和“ftp”等，这些子域名单独来看是重复的，但在各自的命名空间内是唯一的。
PostgreSQL 中的 schema 具有组织和识别的作用，但与前面的第二个例子不同，PostgreSQL 的 schema 不能嵌套在层次结构中。虽然一个数据库可以包含许多 schema，但它们只有一个层次结构，因此在一个数据库中，schema 名称必须是唯一的。此外，每个数据库必须至少包含一个 schema。每当新数据库被创建时，都会创建一个名为 “public” 的默认 schema。一个 schema 的内容包括所有其他数据库对象，如表、视图、存储过程、触发器等。为了形象化，请参考图2，它展示了类似俄罗斯套娃的嵌套结构，显示了 schema 在 PostgreSQL 数据库结构中的位置。
除了简单地将数据库对象组织成逻辑组以便更易管理之外，schemas 还具有避免名称冲突的实际用途。一种操作范式是为每个数据库用户定义一个 schema，以提供一定程度的隔离，使用户可以在各自的空间中定义自己的表和视图而不相互干扰。另一种方法是将第三方工具或数据库扩展安装在单独的 schema 中，以便将所有相关组件逻辑地集中在一起。本系列的后续文章将详细介绍一种新的稳健应用设计方法，使用 schemas 作为间接手段，限制数据库物理设计的暴露，而是呈现一个用户界面，解决合成键并促进系统需求演变中的长期维护和配置管理。
在数据库中创建schema的最简单命令是
CREATE SCHEMA hollywood;
此命令需要数据库中的create权限，新创建的 schema “hollywood” 将由调用该命令的用户拥有。更复杂的调用可能包括指定不同所有者的可选元素，甚至可以在一个命令中包含创建schema 内数据库对象的 DDL 语句！
一般格式是：
CREATE SCHEMA schemaname [ AUTHORIZATION username ] [ schema_element [ ... ] ]
“username” 是 schema 的所有者，“schema_element” 可以是某些 DDL 命令之一（具体参考 PostgreSQL 文档）。使用 AUTHORIZATION 选项需要超级用户权限。
例如，要在一个命令中创建一个名为 “hollywood” 的 schema，并在其中包含一个名为 “films” 的表和一个名为 “winners” 的视图，可以这样做：
CREATE SCHEMA hollywood
CREATE TABLE films (title text, release date, awards text[])
CREATE VIEW winners AS
SELECT title, release FROM films WHERE awards IS NOT NULL;
随后可以直接创建额外的数据库对象，例如，将使用以下命令将附加表添加到schema中：
CREATE TABLE hollywood.actors (name text, dob date, gender text);
请注意，在上面的例子中，表名以 schema 名称作为前缀。这是必需的，因为默认情况下，如果没有明确指定 schema，新创建的数据库对象会位于当前的 schema 中，我们将在接下来讨论这个问题。
回想一下上面第一个命名空间例子，我们有两个名叫 Bob 的人，我们通过加入姓氏来区分他们。但是在 Smith 和 Jones 各自的家庭中，每个家庭成员都知道 “Bob” 指的是他们家庭中的那位。所以在各自的家庭背景下，Alice 不需要称呼她的丈夫为 Bob Jones，而 Cathy 也不需要称呼她的丈夫为 Bob Smith：她们都可以直接称呼为 “Bob”。
PostgreSQL 的当前 schema 就像上面的家庭。在当前 schema 中的对象可以不加限定地引用，但引用其他 schema 中的同名对象时需要在名称前加上 schema 名称作为前缀。
当前的 schema 是由 search_path 配置参数决定的。这个参数存储了以逗号分隔的 schema 名称列表，可以使用以下命令查看：
SHOW search_path;
或设置新的值
SET search_path TO schema [, schema, ...];
列表中的第一个 schema 名称是“当前 schema”，如果没有指定 schema 名称，新对象会在该 schema 中创建。
这个以逗号分隔的 schema 名称列表还用于确定系统定位现有未限定名称对象的搜索顺序。例如，回到 Smith 和 Jones 的社区，如果一个包裹的收件人只写着“Bob”，那么送货员需要逐个拜访每家，直到找到第一个名为 “Bob” 的居民。注意，这可能不是预期的收件人。同样的逻辑适用于 PostgreSQL。系统按照 search_path 的顺序在 schema 中搜索表、视图和其他对象，然后使用第一个找到的名称匹配对象。具有 schema 限定名称的对象直接使用，而不参考 search_path。
在默认配置中，查询 search_path 配置变量会显示以下值：
SHOW search_path;
Search_path
--------------
"$user", public
系统将上述显示的第一个值解释为当前登录用户名，并适应之前提到的一种使用情况，即为每个用户分配一个以其用户名命名的schema，用于与其他用户分开的工作空间。如果没有创建这样的以用户命名的schema，则忽略该条目，并且“public” schema将成为创建新对象时的当前schema。
因此，回到我们之前创建“hollywood.actors”表的例子，如果我们没有使用schema名称限定表名，那么该表将在public schema中创建。如果我们预期在特定schema中创建所有对象，那么设置search_path变量可能会很方便，例如：
SET search_path TO hollywood,public;
还有一个系统信息功能，可以通过查询返回当前的schema。
select current_schema();
在拼写错误的情况下，schema的所有者可以更改名称，前提是用户也具有数据库的创建权限，并且.
ALTER SCHEMA old_name RENAME TO new_name;
最后，要从数据库中删除架构，可以使用 drop 命令
DROP SCHEMA schema_name;
如果架构包含任何对象，则 DROP 命令将失败，因此必须先删除它们，或者您可以选择使用 CASCADE 选项递归删除架构的所有内容
DROP SCHEMA schema_name CASCADE;
