【PostgreSQL】表管理-表继承

PostgreSQL 表继承

PostgreSQL 实现了表继承，这对于数据库设计人员来说是一个有用的工具。（SQL：1999 及更高版本定义了类型继承功能，该功能在许多方面与此处描述的功能不同。

让我们从一个例子开始：假设我们正在尝试为城市构建一个数据模型。每个州都有许多城市，但只有一个首府。我们希望能够快速检索任何特定州的首都。这可以通过创建两个表来完成，一个用于州首府，另一个用于非首府城市。但是，当我们想询问有关一个城市的数据时，无论它是否是首都，会发生什么？继承功能可以帮助解决此问题。我们定义表，使cities 继承自 capitals。

root@bc7c2dba3b38:/# psql -Upostgres postgres
psql (16.1 (Debian 16.1-1.pgdg120+1))
Type "help" for help.

postgres=# CREATE TABLE cities (
postgres(#     name            text,
postgres(#     population      float,
postgres(#     elevation       int     -- in feet
postgres(# );
CREATE TABLE
postgres=# CREATE TABLE capitals (
postgres(#     state           char(2)
postgres(# ) INHERITS (cities);
CREATE TABLE
postgres=# 

查询capitals表结构如下：

postgres=# \d capitals;
                    Table "public.capitals"
   Column   |       Type       | Collation | Nullable | Default 
------------+------------------+-----------+----------+---------
 name       | text             |           |          | 
 population | double precision |           |          | 
 elevation  | integer          |           |          | 
 state      | character(2)     |           |          | 
Inherits: cities

postgres=# 

在这种情况下，capitals表继承它的父表cities 中的所有属性。州首府有一个额外的state属性显示其所在的州。

在PostgreSQL里，一个表可以从零个或多个其它表中继承属性，而且一个查询既可以引用一个表中的所有行，也可以引用一个表及其所有后代表的行(后面这个是缺省行为)。比如，下面的查询查找所有海拔 500 英尺以上的城市名，包括州首府：

SELECT name, altitude
    FROM cities
    WHERE altitude > 500;

使用PostgreSQL教程里面的数据，它返回：

   name    | altitude
-----------+----------
 Las Vegas |     2174
 Mariposa  |     1953
 Madison   |      845

另一方面，如果要找出不包括州首府的所有海拔超过 500 英尺的城市，查询应该是这样的：

SELECT name, altitude
    FROM ONLY cities
    WHERE altitude > 500;

   name    | altitude
-----------+----------
 Las Vegas |     2174
 Mariposa  |     1953

cities前面的ONLY表明该查询应该只针对cities 而不包括其后代。许多我们已经讨论过的命令(SELECT, UPDATE 和 DELETE)都支持ONLY关键字。

你也可以在表名后面写一个*显示指定包括所有后代表：

SELECT name, altitude
    FROM cities*
    WHERE altitude > 500;

因为这个行为是默认的，所以写并不是必须的（除非你已经改变了 sql_inheritance里面的配置选项）。然而，写 可以用于强调搜索额外的表。

有时候你可能想知道某个行版本来自哪个表。在每个表里我们都有一个tableoid 系统属性可以告诉你源表是谁：

SELECT c.tableoid, c.name, c.altitude
FROM cities c
WHERE c.altitude > 500;

结果如下(你可能会得到不同的 OID)：

 tableoid |   name    | altitude
----------+-----------+----------
   139793 | Las Vegas |     2174
   139793 | Mariposa  |     1953
   139798 | Madison   |      845

通过和pg_class做一个连接，就可以看到实际的表名字：

SELECT p.relname, c.name, c.altitude
FROM cities c, pg_class p
WHERE c.altitude > 500 AND c.tableoid = p.oid;

它返回：

 relname  |   name    | altitude
----------+-----------+----------
 cities   | Las Vegas |     2174
 cities   | Mariposa  |     1953
 capitals | Madison   |      845

对于INSERT或COPY，继承并不自动影响其后代表。在我们的例子里，下面的INSERT语句将会失败：

INSERT INTO cities (name, population, altitude, state)
VALUES ('New York', NULL, NULL, 'NY');

我们可能希望数据被传递到capitals表里面去，但这是不会发生的：INSERT总是插入明确声明的那个表。在某些情况下，我们可以使用规则进行重定向插入。不过它不能对上面的例子有什么帮助，因为cities表并不包含state 字段，因此命令在规则施加之前就会被拒绝掉。

所有父表的检查约束和非空约束都会自动被所有子表继承。不过其它类型的约束(唯一、主键、外键约束)不会被继承。

一个子表可以从多个父表继承，这种情况下它将拥有所有父表字段的总和，并且子表中定义的字段也会加入其中。如果同一个字段名出现在多个父表中，或者同时出现在父表和子表的定义里，那么这些字段就会被"融合"，这样在子表里就只有一个这样的字段。要想融合，字段的数据类型必须相同，否则就会抛出一个错误。融合的字段将会拥有其父字段的所有检查约束，并且如果某个父字段存在非空约束，那么融合后的字段也必须是非空的。

表继承通常使用带INHERITS子句的CREATE TABLE语句定义。另外，一个已经用此方法定义的子表可以使用带INHERIT的ALTER TABLE 命令添加一个新父表。注意：该子表必须已经包含新父表的所有字段且类型一致，此外新父表的每个约束的名字及其表达式都必须包含在此子表中。同样，一个继承链可以使用带NO INHERIT的ALTER TABLE命令从子表上删除。允许动态添加和删除继承链对基于继承关系的表分区很有用。

创建一个将要作为子表的新表的便利途径是使用带LIKE子句的 CREATE TABLE命令。它将创建一个与源表字段相同的新表。如果源表中存在约束，那么应该指定LIKE的INCLUDING CONSTRAINTS 选项，因为子表必须包含源表中的CHECK约束。

任何存在子表的父表都不能被删除，同样，子表中任何从父表继承的字段或约束也不能被删除或修改。如果你想删除一个表及其所有后代，最简单的办法是使用CASCADE选项删除父表。

ALTER TABLE会把所有数据定义和检查约束传播到后代里面去。另外，只有在使用CASCADE选项的情况下，才能删除依赖于其他表的字段。 ALTER TABLE在重复字段融合和拒绝方面和CREATE TABLE的规则相同。

请注意表访问权限是如何处理的。访问父表会自动访问在子表中的数据，而不需要更多的访问权限检查。这保留了父表中数据的表现。然而，直接访问子表不会自动允许访问父表，要访问父表需要更进一步的权限被授予。

警告
注意，不是所有的 SQL 命令可以在所有的继承层次上正常工作。数据查询，数据修改，模式修改的命令（比如SELECT，UPDATE，DELETE， ALTER TABLE的大多数变型，但不是INSERT和 ALTER TABLE … RENAME）典型的默认包括子表和支持ONLY符号来排除它们。为数据库维护和调优的命令（例如REINDEX，VACUUM）通常只对个别工作，物理表格不支持递归超过继承层次结构。单独命令各自的行为记录在了它们的参考页中。

继承的一个严重局限性是索引(包括唯一约束)和外键约束只能用于单个表，而不能包括它们的子表(不管对外键约束的引用表还是被引用表都是如此)，因此，在上面的例子里：

即使我们声明cities.name为UNIQUE或PRIMARY KEY，也不会阻止capitals表拥有重复名字的cities数据行。并且这些重复的行在查询cities表的时候会显示出来。实际上，缺省时capitals将完全没有唯一约束，因此可能包含带有同名的多个行。你应该给capitals增加唯一约束，但即使这样做也不能避免与cities的重复。

类似的，即使我们声明cities.name 参照（REFERENCES）某些其它的表，这个约束也不会自动传播到capitals表。在这种条件下，你可以通过手工给capitals表增加同样的REFERENCES约束来做到这点。

声明一个其它表的字段为REFERENCES cities(name)将允许其它表包含城市名，但是不包含首府名。这种情况下没有很好的绕开办法。

表继承的使用

表继承体现了支持对象关系存储的特点[1]

表继承的两种场景是：支持面向对象的数据建模，实现表的水平分割

创建表继承
定义父类表

CREATE TABLE vehiches (
    name text PRIMARY KEY,
    color text,
    weight float,
    area text,
    manufactureid int
)

创建继承表

CREATE TABLE bikes(
    size float NOT NULL
) INHERITS(vehicles);

CREATE TABLE cars(
    displacement float NOT NULL
) INHERITS(vehicles);

CREATE TABLE trucks(
    load float NOT NULL
) INHERITS(vehicles);

使用表继承

1. 查询数据

只查询父表记录

SELECT * FROM ONLY vehicles;

如果不添加，会将父表和子表数据一起查出

2. 变更数据

通过父表删除子表中数据

DELETE FROM vehicles WHERE name LIKE 'truck%';

通过父表更新子表记录

UPDATE vehicles SET color='BROWN' WHERE name='truck002';

仅更新父表记录

UPDATE ONLY vehicles SET color='BROWN' WHERE name='truck002';

3. 继承约束条件

如果父表设置了约束，子表只会继承检查约束和非空约束，其他的不会被继承

4. 解除继承关系

通过ALTER TABLE命令可以解除表继承关系，也可以重新构建继承关系

ALTER TABLE bikes NO INHERIT vehicles;

可以通过命令

\dS+ bikes

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