探索SQL Server元数据（一）

时间 2019-11-06

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简介

　　在数据库中，咱们除了存储数据外，还存储了大量的元数据。它们主要的做用就是描述数据库怎么创建、配置、以及各类对象的属性等。本篇简单介绍如何使用和查询元数据，如何更有效的管理SQLServer 数据库。 sql

　　对一些有经验的数据库开发和管理人员而言，元数据是很是有价值的。下面我会介绍一下简单的原理，而后尽可能用代码的方式直接说明，毕竟“talk is cheap show me the code ”。数据库

什么是动态在线目录?

　　每个关系型数据库系统，好比SQL Server 必定要提供关于它的结构的信息，这些信息每每须要经过sql语法来查询。一般这些信息被保存在指定数据表的结构中。这意味着数据库中有两种不一样的表：一是用户自定义的表和系统表或者视图（包含元数据）。从SQL Server 2005开始，只有视图能够查询了，不能直接看到数据表了。安全

系统视图
服务器

这种系统表或者视图的结合一般参考关系型数据库理论的文献叫作做为系统目录或者数据字典。架构

在数据库内部，有一些系统表一直追踪数据库中发生的每一件事情。系统表存储像表、活动、列、索引等事情。这些彻底符合Edgar Codd 的关系型数据库试试的十三条准则直译。这个准则就是定义动态在线目录，它就是“关于数据的数据”，也叫做元数据。app

Edgar Codd 准则4, 描述以下：dom

‘The database description is represented at the logical level in the same way as ordinary data, so that authorized users can apply the same relational language to its interrogation as they apply to the regular data.’函数

翻译：像普通数据同样，在逻辑层的数据表达了对数据库的描述，以便于受权用户能应用相同的SQL语言来查询元数据，就如同查询常规数据同样。工具

在SQL Server中，能够经过系统视图或者架构视图直接访问动态在线目录，方便用户更为快捷的开发和管理数据库。学习

如何得到以上信息?

由于咱们不能直接访问，须要使用视图和函数来看这些信息。只能看到你权限内的数据。有更好的方法在用户数据库中使用数据定义语言(DDL)，这些DDL语句包括CREATE, DROP, ALTER, GRANT, DENY, REVOKE 和sp_rename statements 等。总有一种方法可使用DDL来修改视图中的任何信息，即便并不老是显而易见的。

关系型数据库使用动态的系统视图中的数据描述数据库，可是目前还有没有标准化。可是有一个包含在每一个数据库内的架构能够读取这些信息：就是Information Schema。

不走运的是，这个架构不足以提供足够信息，这意味着咱们须要使用SQL Server 系统数据库的视图和函数来补充信息。接下来须要解释一些术语和技术，我会尽量少的细节足以让你们轻松地理解这些示例

如图所示，如何访问元数据，及其接口

系统视图

Information Schema

这个架构是一套视图，视图中是当前数据库的信息。每个数据库中都有这个架构，只能看到当前数据库的对象信息。能够直接访问这些架构的数据在主要的关系型数据中。其中架构视图不包含数据库部署信息。

对于不一样的关系型数据库之间的处理工做这个架构尤为重要。它们很是适合平常工做，例如在访问钱检查是否存在，可是若是须要详细报告则会受到限制。他们还使用一种稍有不一样的标准命名法:例如，数据库被称为目录，用户定义的数据类型被称为“domain”。

以前看到MSDN上有人警告说不要使用INFORMATION_SCHEMA视图来确认对象架构，我理解是由于SQL Server容许在不一样的架构中有相同的表名字，所以当只有表名称的时候会有混淆。因此我认为尽管放心使用就行了。

兼容性视图

兼容性视图是维护元数据的视图，在SQL Server 2005以前是有系统表支持的，而且只向后兼容。只在2005以后的版本支持对于某些系统表的查询，例如分区表等，只有部分元数据或者特性是对用户可见的。对于带有不少用户、群组、角色或者2000版本数据类型的数据库而言，使用兼容性视图是有潜在风险的，由于视图中有的列存储了用户的ID或者类型ID，可能会返回NULL或者触发溢出。

目录视图

目录视图提供了关于数据库架构的信息。它们也被数据库引擎本身自己使用，尤为在查询优化环节。所以这些视图须要更高效的方式来获取元数据。除了复制、备份、数据库维护计划或SQL Server代理目录数据以外，全部元数据都经过这些编目视图公开。

这些视图用一种至关特殊的方式排列，SQL Server对象的共有信息都保存在sys.objects里面。有许多派生视图，好比外键、约束、服务队列、表、视图和过程，这些视图用特定于被编目的对象类型的信息来补充通常的对象信息

并不是SQL Server元数据中的全部内容都是对象。例如，一个列、索引或分布统计信息不是对象。一些如主键约束或扩展属性有一个奇怪的两面性，由于它们被被当作为一个对象，当被强制键索引的实例化时，它就不是一个对象。有些对象(主要是约束)与另外一种类型的对象具备父/子关系;父即表。

数据层应用程序视图

数据层应用程序视图被用于访问注册服务器信息。特殊版本的服务器和信息用来检查这些版本是否漂移。这是一种做为容易的检查当前注册数据库版本的方式，直接用T-SQL查询。

动态管理视图和功能(DMVs)

DMV通常用来调优，诊断问题和监控数据库服务器状态。最重要的做用就是提供了一种方式来查询数据库的使用信息。例如，不只查询到索引，并且能够查询到使用量的排序和耗时等。

元数据function

还有不少元数据函数，如object_name()或col_name()，它们提供关于当前数据库中的模式做用域对象的信息。经过避免在元数据表达式中进行显式链接，它们提供了获取信息的捷径，所以，当与编目视图一块儿使用时，它们能够帮助您更快地获取关于元数据的信息。

目录存储过程

有许多存储过程的主要功能是为SQL Server的ODBC驱动程序提供元数据信息。当您创建ODBC链接时，该信息做为数据对象的集合。可是，这些信息一般是可用的，而且能够像任何其余存储过程同样从SQL中使用。它们一般被认为不如目录视图有用，由于存储过程返回的结果必须使用INSERT插入一个表或者表变量中，须要使用INSERT ... EXECUTE 语法。

为何元数据视图和功能很重要?

元数据视图和函数容许您搜索元数据,提供对数据库报告和总结,找出谁有权限查看或改变什么数据,让你减小重复输入,让几乎全部隐藏在SQL Server Management Studio的信息可查询,使部署脚本更安全,更可靠,找出最近的改变或建立,快速处理一些函数或过程,肯定已注册数据库的版本，审计用于编码实践的数据库代码，发现重复索引而且容许减小低效的点击操做。当与其余SQL Server工具(如默认跟踪和动态管理对象)结合使用时，使用强大的SQL脚本用于开发和管理数据库是至关快速的。

元数据视图和函数容许执行几乎不可能执行的操做，例如查找依赖于指定的CLR用户定义类型或别名类型的参数。

我是如何逐渐使用的?

学习使用元数据视图和函数的第一阶段是收集从各类著名的数据源(如SQL Server Central)中使用它们的查询。能够在MSDN上查询到。使用记录工具保存这些查询。若是它是一个用来保存注释或片断的工具，可让您在任何地方轻松地获取查询，那么它将会有所帮助。一段时间后，就能够根据使用须要对这些查询稍做修改。而后，不须要在object browser窗格中搜索表列表，您很快就能够从集合中获取适当的查询，执行它，并快速获取信息。

比较有用的查询实例

下面我会展现的例子都已经在2008和2012 两个版本中测试。固然只用到了各自版本的最后一个版本更新后的数据库。

下图中展现了全部继承sys.objects列的视图。这意味着它们除了拥有这些列之外，还有列的对应类型。这是视图全部的信息好比create_date也都来自sys.objects。

要列出数据库中的全部视图(存储过程和外键)，只需执行如下操做 …

SELECT  object_schema_name(object_id)+'.'+name FROM sys.views;

 SELECT  object_schema_name(object_id)+'.'+name FROM sys.procedures;

SELECT name AS Foreign_key,object_schema_name(parent_object_ID)+'.'+object_name(parent_object_ID) AS parent,

object_schema_name(referenced_object_ID)+'.'+object_name(referenced_object_ID) AS referenced

FROM sys.foreign_keys;

对于全部其余的，您须要使用一个系统函数来过滤您想要的对象。下面的代码提供了一些有用的示例。由于咱们只获取对象的名称，因此使用sys.objects，它具备全部数据库对象共有的基本信息的视图。若是咱们须要特定于特定类型对象的信息，好比主键是否具备系统生成的名称，那么您就必须为该特定类型的对象使用视图。

/* The Tables */
  --数据库中的全部用户表
    SELECT
      ob.name AS User_Table, Coalesce(ep.value, '') AS documentation
    FROM sys.objects AS ob
      LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS ep
        ON ep.major_id = ob.object_id
           AND ep.class = 1
           AND ep.minor_id = 0
    WHERE ObjectProperty(ob.object_id, 'IsUserTable') = 1

/* The Views */
  --视图
  SELECT ob.name AS ViewName, Coalesce(ep.value, '') AS documentation
  FROM sys.objects ob  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS ep
      ON ep.major_id = ob.object_id
         AND ep.class = 1
         AND ep.minor_id = 0
  WHERE objectproperty(ob.object_id,'IsView')= 1 


/* The Check Constraints */
 --Check约束
    SELECT
      objects.name AS Name_of_Check_Constraint,
      Object_Schema_Name(objects.parent_object_id) + '.' + Object_Name(objects.parent_object_id) AS parent,
	  Coalesce(ep.value,'') AS documentation
   FROM sys.objects
      LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS ep
        ON ep.major_id = objects.object_id AND ep.class=1
  	    AND ep.name='MS_Description'--microsoft 公约
    WHERE ObjectProperty(objects.object_id, 'IsCheckCnst') = 1 

/* The Constraints */ 

SELECT
--约束
  objects.name AS Name_of_Constraint, --see all constraints and parent table
  Lower(Replace(type_desc,'_',' ')),--the type of constraint
  Object_Schema_Name(objects.parent_object_id) + '.' + Object_Name(objects.parent_object_id) AS parent,
  Coalesce(ep.value, '') AS documentation
FROM sys.objects
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS ep
    ON ep.major_id = objects.object_id
       AND ep.class = 1
       AND ep.name = 'MS_Description' 
WHERE ObjectProperty(objects.object_id, 'IsConstraint') = 1;
 
/* The Defaults */
--默认
SELECT
  objects.name, 
  Coalesce(ep.value, '') AS documentation
FROM sys.objects
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS ep
    ON ep.major_id = objects.object_id
       AND ep.class = 1
       AND ep.name = 'MS_Description' 
WHERE ObjectProperty(objects.object_id, 'IsDefault') = 1;
 
/* The Default Constraints */
--数据库及其父表中的全部默认约束
SELECT objects.name AS Name_of_Default_Constraint,--see all Default constraints and parent table
	  Coalesce(ep.value,'') AS documentation,
object_schema_name(objects.parent_object_id)+'.'+object_name(objects.parent_object_id) AS parent,
	  Coalesce(EP_parent.value,'') AS documentation
FROM sys.objects 
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS ep
    ON ep.major_id = objects.object_id
       AND ep.class = 1
       AND ep.name = 'MS_Description' --the microsoft convention
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EP_parent
    ON ep.major_id = objects.parent_object_id
       AND ep.name = 'MS_Description' --the microsoft convention	  
 WHERE objectproperty(objects.object_id,'IsDefaultCnst')= 1;
 
/* The Executables */
--数据库中的全部可执行文件(过程、函数等)
SELECT
  oe.name AS Name_Of_Executable,
  Replace(Lower(oe.type_desc), '_', ' ') AS Type_Of_Executable,
  Coalesce(EP.value, '') AS Documentation
FROM sys.objects AS oe
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EP
    ON EP.major_id = oe.object_id
       AND EP.name = 'MS_Description' 
WHERE ObjectProperty(oe.object_id, 'IsExecuted') = 1;


/* The Extended Stored Procedures */ 
--数据库中的全部扩展存储过程
SELECT
  oep.name AS Name_of_Extended_Procedure, Coalesce(EP.value, '') AS Documentation
FROM sys.objects AS oep
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EP
    ON EP.major_id = oep.object_id
       AND EP.name = 'MS_Description' 
WHERE ObjectProperty(oep.object_id, 'IsExtendedProc') = 1;
 
/* The Inline Functions */ 
--数据库中的全部内联函数
SELECT ilf.name AS Inline_function,
Coalesce(EP.value, '') AS Documentation
FROM sys.objects AS ilf
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EP
    ON EP.major_id = ilf.object_id
       AND EP.name = 'MS_Description'
 WHERE objectproperty(ilf.object_id,'IsInlineFunction')= 1;
 
/* The Primary Keys */ 
--数据库中的全部主键及其父表
SELECT
  pk.name AS Primary_key,
  Object_Schema_Name(pk.parent_object_id) + '.' + Object_Name(pk.parent_object_id) AS parent,
  Coalesce(EP.value, '') AS KeyDoc, Coalesce(EPParent.value, '') AS TableDoc
FROM sys.objects AS pk
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EP
    ON EP.major_id = pk.object_id
       AND EP.name = 'MS_Description' 
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EPParent
    ON EPParent.major_id = pk.parent_object_id
       AND EPParent.minor_id = 0
       AND EPParent.name = 'MS_Description' 
WHERE ObjectProperty(pk.object_id, 'IsPrimaryKey') = 1;

/* The Stored Procedures */
--数据库中的全部存储过程
SELECT
  sp.name AS Stored_procedure, Coalesce(EP.value, '') AS Documentation
FROM sys.objects AS sp
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EP
    ON EP.major_id = sp.object_id
       AND EP.minor_id = 0
       AND EP.name = 'MS_Description'  
WHERE ObjectProperty(sp.object_id, 'IsProcedure') = 1;
 
/* The Queues */ 
--数据库中的全部队列
SELECT
  q.name AS QueueName, Coalesce(EP.value, '') AS Documentation
FROM sys.objects AS q
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EP
    ON EP.major_id = q.object_id
       AND EP.name = 'MS_Description'   
WHERE ObjectProperty(q.object_id, 'IsQueue') = 1;
 
/* The Rules */ 
--数据库中的全部旧式规则
SELECT
  ru.name AS RuleName, --old-fashioned sybase-style rule
  Coalesce(EP.value, '') AS Documentation
FROM sys.objects AS ru
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EP
    ON EP.major_id = ru.object_id
       AND EP.name = 'MS_Description'  
WHERE ObjectProperty(ru.object_id, 'IsRule') = 1;
 
/* The Scalar Functions */ 
--数据库中的全部标量函数。
SELECT
  sf.name AS Scalar_function, Coalesce(EP.value, '') AS Documentation
FROM sys.objects AS sf
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EP
    ON EP.major_id = sf.object_id
       AND EP.name = 'MS_Description' 
WHERE ObjectProperty(sf.object_id, 'IsScalarFunction') = 1;

/* The System Tables */ 
--据库中的全部系统表
SELECT
  st.name AS System_table, Coalesce(EP.value, '') AS Documentation
FROM sys.objects AS st
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EP
    ON EP.major_id = st.object_id
       AND EP.name = 'MS_Description' 
WHERE ObjectProperty(st.object_id, 'IsSystemTable') = 1;

--数据库中的全部表，包括系统表
SELECT
  at.name AS TableName, 
  Lower(Replace(type_desc,'_',' ')),--约束的类型
  Coalesce(EP.value, '') AS Documentation
FROM sys.objects AS at
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EP
    ON EP.major_id = at.object_id
       AND EP.name = 'MS_Description'
WHERE ObjectProperty(at.object_id, 'IsTable') = 1;
 
/* The TVFs*/ 
--数据库中的全部表值函数
SELECT
  tvf.name AS Table_Valued_Function, Coalesce(EP.value, '') AS Documentation
FROM sys.objects AS tvf
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EP
    ON EP.major_id = tvf.object_id
       AND EP.name = 'MS_Description' --the microsoft convention 
WHERE ObjectProperty(tvf.object_id, 'IsTableFunction') = 1;
 
--数据库及其全部触发器。
SELECT
  tr.name AS TriggerName,
  Object_Schema_Name(tr.parent_object_id) + '.' + Object_Name(tr.parent_object_id) AS parent,
  Coalesce(EP.value, '') AS TriggerDoc, Coalesce(EPParent.value, '') AS TableDoc
FROM sys.objects AS tr
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EP
    ON EP.major_id = tr.object_id
       AND EP.name = 'MS_Description' 
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EPParent
    ON EPParent.major_id = tr.parent_object_id
       AND EPParent.minor_id = 0
       AND EPParent.name = 'MS_Description' 
WHERE ObjectProperty(tr.object_id, 'IsTrigger') = 1;
 
/* The Unique Constraints */ 
--数据库及其父表中的全部唯一约束
SELECT uc.name AS Unique_constraint,--全部惟一的约束
object_schema_name(uc.parent_object_id)+'.'+object_name(uc.parent_object_id) AS parent,
  Coalesce(EP.value, '') AS ConstraintDoc, Coalesce(EPParent.value, '') AS TableDoc
FROM sys.objects AS uc
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EP
    ON EP.major_id = uc.object_id
       AND EP.name = 'MS_Description' 
  LEFT OUTER JOIN sys.extended_properties AS EPParent
    ON EPParent.major_id = uc.parent_object_id
       AND EPParent.minor_id = 0
       AND EPParent.name = 'MS_Description' 
WHERE objectproperty(uc.object_id,'IsUniqueCnst')= 1;

固然咱们也能够调整这些语句来方便咱们的精确查找，好比:

--数据库中的全部视图在过去两周内被修改的有：

SELECT name AS ViewName, convert(char(11),modify_date,113)

FROM sys.objects WHERE objectproperty(OBJECT_ID,'IsView')= 1

AND modify_date > dateadd(week,-2, GetDate());

--上个月建立的全部对象的名称和类型

SELECT coalesce(object_schema_name(obj.object_ID)+'.','')+obj.name AS ObjectName,

convert(varchar(30),lower(replace(type_desc,'_',' ')))

FROM sys.objects obj

WHERE create_date > dateadd(month,-1, GetDate());

--DBO架构中全部基本对象的名称和类型

SELECT coalesce(object_schema_name(obj.object_ID)+'.','')+obj.name AS ObjectName,

convert(varchar(30),lower(replace(type_desc,'_',' '))) as ObjectType

FROM sys.objects obj

WHERE parent_object_ID=0

AND schema_ID = schema_ID('dbo');

总结

　　如上，到这级别简单实用足够了。们已经介绍了通常的理论，并介绍了查找数据库中的内容的基本方法。在下一篇中我将会深刻介绍触发器而且找到有效信息的排序以便于能够经过系统视图从动态在线目录中收集的有用信息。