5.8. Наследование

PostgreSQL реализует наследование таблиц, что может быть полезно для проектировщиков баз данных. (Стандарт SQL:1999 и более поздние версии определяют возможность наследования типов, но это во многом отличается от того, что описано здесь.)

Давайте начнём со следующего примера: предположим, что мы создаём модель данных для городов. В каждом штате есть множество городов, но лишь одна столица. Мы хотим иметь возможность быстро получать город-столицу для любого штата. Это можно сделать, создав две таблицы: одну для столиц штатов, а другую для городов, не являющихся столицами. Однако, что делать, если нам нужно получить информацию о любом городе, будь то столица штата или нет? В решении этой проблемы может помочь наследование. Мы определим таблицу capitals как наследника cities:

CREATE TABLE cities (
    name            text,
    population      float,
    altitude        int     -- в футах
);

CREATE TABLE capitals (
    state           char(2)
) INHERITS (cities);

В этом случае таблица capitals наследует все колонки своей родительской таблицы, cities. Столицы штатов также имеют дополнительную колонку state, в которой будет указан штат.

В PostgreSQL таблица может наследоваться от нуля или нескольких других таблиц, а запросы могут выбирать все строки родительской таблицы или все строки родительской и всех дочерних таблиц. По умолчанию принят последний вариант. Например, следующий запрос найдёт названия всех городов, включая столицы штатов, расположенных выше 500 футов:

SELECT name, altitude
    FROM cities
    WHERE altitude > 500;

Для данных из введения (см. Раздел 2.1) он выдаст:

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

А следующий запрос находит все города, которые не являются столицами штатов, но также находятся на высоте выше 500 футов:

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

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

Здесь ключевое слово ONLY указывает, что запрос должен применяться только к таблице cities, но не к таблицам, расположенным ниже cities в иерархии наследования. Многие операторы, которые мы уже обсудили, — SELECT, UPDATE и DELETE — поддерживают ключевое слово ONLY.

Вы также можете добавить после имени таблицы *, чтобы обрабатывались и все дочерние таблицы:

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

Указывать * не обязательно, так как теперь это поведение подразумевается по умолчанию (если только вы не измените параметр конфигурации sql_inheritance). Однако такая запись может быть полезна тем, что подчеркнёт использование дополнительных таблиц.

В некоторых ситуациях бывает необходимо узнать, из какой таблицы выбрана конкретная строка. Для этого вы можете воспользоваться системной колонкой tableoid, присутствующей в каждой таблице:

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

этот запрос выдаст:

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

(Если вы попытаетесь выполнить его у себя, скорее всего вы получите другие значения OID.) Собственно имена таблиц вы можете получить, обратившись к pg_class:

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

в результате вы получите:

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

Механизм наследования не способен автоматически распределять данные команд INSERT или COPY по таблицам в иерархии наследования. Поэтому в нашем примере этот оператор INSERT не выполнится:

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

Мы могли надеяться на то, что данные каким-то образом попадут в таблицу capitals, но этого не происходит: INSERT всегда вставляет данные непосредственно в указанную таблицу. В некоторых случаях добавляемые данные можно перенаправлять, используя правила (см. Главу 38). Однако в нашем случае это не поможет, так как таблица cities не содержит колонки state и команда будет отвергнута до применения правила.

Дочерние таблицы автоматически наследуют от родительской таблицы ограничения-проверки и ограничения NOT NULL. Все остальные ограничения (уникальности, первичный ключ и внешние ключи) не наследуются.

Таблица может наследоваться от нескольких родительских таблиц, в этом случае она будет объединять в себе все колонки этих таблиц, а также колонки, описанные непосредственно в её определении. Если в определениях родительских и дочерней таблиц встретятся колонки с одним именем, эти колонки будут "объединены", так что в дочерней таблице окажется только одна колонка. Чтобы такое объединение было возможно, колонки должны иметь одинаковый тип данных, в противном случае произойдёт ошибка. В определении объединённой колонки будут собраны все ограничения-проверки объединяемых колонок, а также ограничение NOT NULL, если оно было задано для них.

Отношение наследования между таблицами обычно устанавливается при создании дочерней таблицы с использованием предложения INHERITS оператора CREATE TABLE. Другой способ добавить такое отношение для таблицы, определённой подходящим образом — использовать INHERIT с оператором ALTER TABLE. Для этого будущая дочерняя таблица должна уже включать те же колонки (с совпадающими именами и типами), что и родительская таблица. Также она должна включать аналогичные ограничения-проверки (с теми же именами и выражениями). Удалить отношение наследования можно с помощью указания NO INHERIT оператора ALTER TABLE. Динамическое добавление и удаление отношений наследования может быть полезно при реализации секционирования таблиц (см. Раздел 5.9).

Для создания таблицы, которая затем может стать наследником другой, удобно воспользоваться предложением LIKE оператора CREATE TABLE. Такая команда создаст новую таблицу с теми же колонками, что и исходная. Если в исходной таблицы определены ограничения CHECK, для создания полностью совместимой таблицы их тоже нужно скопировать, и это можно сделать, добавив к предложению LIKE параметр INCLUDING CONSTRAINTS.

Родительскую таблицу нельзя удалить, пока существуют унаследованные от неё. Так же как в дочерних таблицах нельзя удалять или модифицировать колонки или ограничения-проверки, унаследованные от родительских таблиц. Если вы хотите удалить таблицу вместе со всеми её потомками, это легко сделать, добавив в команду удаления родительской таблицы параметр CASCADE.

При изменениях определений и ограничений колонок команда ALTER TABLE распространяет эти изменения вниз в иерархии наследования. Однако удалить колонки, унаследованные дочерними таблицами, можно только с помощью параметра CASCADE. При создании отношений наследования команда ALTER TABLE следует тем же правилам объединения дублирующихся колонок, что и CREATE TABLE.

Обратите внимание на ситуацию с правами доступа. При запросе к родительской таблице данные всех дочерних таблиц будут возвращены без дополнительной проверки прав. Так создаётся представление, что эти данные (тоже) находятся в родительской таблице. Однако права не распространяются автоматически на все дочерние таблицы, и поэтому для обращения к ним права доступа должны назначаться отдельно.