PostgreSQL-系统表和系统模式

作者介绍：简历上没有一个精通的运维工程师，下面的思维导图也是预计更新的内容和当前进度(不定时更新)。

数据库是一个系统（应用）最重要的资产之一，所以我们的数据库将从以下几个数据库来进行介绍。

MySQL

PostgreSQL（本章节）

MongoDB

Redis

Etcd

我们前面在介绍MySQL的的时候，用了4个小节来介绍数据库自带的4个库表，今天我们就用一个小节来介绍PostgreSQL的默认的模式及库表。

一、系统模式（System Schemas）

系统模式是 PostgreSQL 预定义的命名空间，用于隔离系统对象与用户自定义对象，避免命名冲突。

• 核心系统模式
  1. pg_catalog：最核心的系统模式，存储所有系统表、视图、数据类型等核心元数据，默认搜索路径包含此模式。

1. information_schema：遵循 SQL 标准的模式，提供可读性更强的元数据视图，基于pg_catalog表构建，方便跨数据库兼容查询。
2. pg_temp_xx（临时模式）：每个会话独有的临时模式，存储临时表和临时函数，会话结束后自动清理。
3. pg_toast：用于存储大对象（TOAST，The Oversized-Attribute Storage Technique），自动处理超过页大小的字段数据。

• 关键特性
  • 系统模式的对象默认仅超级用户可修改，普通用户通常只有读取权限。
  • 用户可通过search_path参数控制模式的搜索顺序，避免访问系统对象时需显式指定模式名。 注意：这里的默认模式都是基于某个具体的库，当然里面有些数据是全局的。

二、系统表（System Tables）

系统表是存储数据库自身元数据的特殊表，记录数据库、表、列、索引、用户等所有对象的信息，PostgreSQL 启动和运行时依赖这些表的数据。

• 核心系统表分类
  1. 数据库与对象管理
  2. pg_database（数据库信息）
• pg_class（表、索引等关系对象） pg_attribute（表列信息）
  1. 索引与存储
  2. pg_index（索引定义）
  3. pg_toast_xxxx（大对象存储表）
  4. 用户与权限
  5. pg_user（数据库用户）
  6. pg_roles（角色信息）
  7. pg_permissions（权限配置）
  8. 数据类型与约束
  9. pg_type（数据类型定义）
  10. pg_constraint（表约束信息）
• 关键特性 系统表默认存储在pg_catalog模式下，大部分为 “堆表”，部分系统表为特殊结构（如哈希表）以提升查询性能。

普通用户可查询系统表（如通过select * from pg_tables查看所有表），但修改系统表需超级用户权限，且直接修改可能导致数据库崩溃，不建议手动操作。

三、系统表与系统模式的关系

• 系统表是系统模式的 “内容”，系统模式是系统表的 “容器”，所有系统表均归属某个系统模式（主要是pg_catalog）。
• 用户查询元数据时，可通过information_schema的视information_schema.tables）或直接查询pg_catalog的系统表，前者更易读，后者信息更完整。