别再忽视！PostgreSQL  Public 模式的风险以及安全迁移

作者：桦仔

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问题起因

前几天有群友在群里面咨询

PG12，13，14，public模式是否可以删除或改名?
因为这位群友的公司的PG规范做了修改，不让使用public模式存放数据，但是遗留问题没办法。

另外一位群友说到

你还真不好动public。扩展的插件的函数大多默认都在public 下。

PG中默认的public模式带来的问题

• 安全性问题

public 模式默认对所有数据库用户都开放访问权限。换句话说，所有连接到数据库的用户默认都可以访问 public 模式中的对象（除非你手动修改权限）。

• 命名冲突

public 模式是所有用户和所有扩展默认使用的模式，容易发生命名冲突。

• 可维护性和隔离性

使用 public 模式进行业务操作会使数据库的架构设计显得杂乱无章，随着时间推移，尤其是在大型项目或多个项目共享数据库时，public模式中的对象数量会急剧增加

• 版本和扩展的兼容性问题

许多 PostgreSQL 扩展默认使用 public 模式，如果修改 public 模式或删除它，可能会导致扩展无法正常工作

能否重命名 public 模式

我们能不能通过下面命令对public 模式名重命名 ？

ALTER SCHEMA public RENAME TO you_schema;

实际上重命名 public 模式是不推荐的做法，原因如下

1. 依赖性问题 ：许多扩展、插件和默认的 PostgreSQL 设置都假定 public 模式存在。如果直接修改 public 的名称，会导致这些依赖出现问题。
2. 升级问题 ：未来如果 PostgreSQL 版本升级，系统或新安装的扩展可能仍然依赖于 public 模式存在。

因此，最好的做法是保留 public 模式，但不在业务中使用它。

如何解决这个问题

实际上，我们可以使用迁移的方式，新建一个模式，然后把public模式下的所有业务对象迁移到新建模式下

具体步骤

第一步 ：创建新的模式

CREATE SCHEMA EMPloyee;

第二步 ：迁移所有对象：对表、视图、函数、存储过程等对象分别执行 SET SCHEMA 操作，将它们从 public 模式迁移到 employee 模式。

迁移对象时小心依赖关系，如外键、索引、函数依赖等，迁移时需要确保这些依赖关系不被破坏

使用以下命令逐个迁移：

-- 迁移所有表
ALTER TABLE public.table_name SET SCHEMA employee;

-- 迁移所有视图
ALTER VIEW public.view_name SET SCHEMA employee;

-- 迁移所有函数
ALTER FunCTION public.function_name SET SCHEMA employee;

-- 迁移所有存储过程
ALTER PROCEDURE public.procedure_name SET SCHEMA employee;

使用 SQL 动态语句和 PL/pgSQL 编写一个循环来批量迁移 public 模式中的所有表、视图、函数和存储过程到 employee 模式。

DO $$ 
DECLARE
    obj record;
BEGIN
    -- 迁移所有表
    FOR obj IN
        SELECT tablename
        FROM pg_tables
        WHERE schemaname = 'public'
    LOOP
        EXECUTE format('ALTER TABLE public.%I SET SCHEMA employee;', obj.tablename);
    END LOOP;

    -- 迁移所有视图
    FOR obj IN
        SELECT viewname
        FROM pg_views
        WHERE schemaname = 'public'
    LOOP
        EXECUTE format('ALTER VIEW public.%I SET SCHEMA employee;', obj.viewname);
    END LOOP;

    -- 迁移所有函数
    FOR obj IN
        SELECT routine_name, routine_schema
        FROM information_schema.routines
        WHERE specific_schema = 'public'
    LOOP
        EXECUTE format('ALTER FUNCTION public.%I() SET SCHEMA employee;', obj.routine_name);
    END LOOP;

    -- 迁移所有存储过程
    FOR obj IN
        SELECT routine_name, routine_schema
        FROM information_schema.routines
        WHERE specific_schema = 'public' AND routine_type = 'PROCEDURE'
    LOOP
        EXECUTE format('ALTER PROCEDURE public.%I() SET SCHEMA employee;', obj.routine_name);
    END LOOP;

END $$;

第三步 ：设置 search_path 通过调整 search_path 让数据库默认使用 employee 模式。

search_path 的设置顺序非常重要。

将 employee 模式放在前面，确保在业务操作时优先查找 employee 模式的对象，而 public 作为备选模式保留（方便扩展和插件的使用）。

可以修改 PostgreSQL 的 postgresql.conf 文件，或者在会话级别设置 search_path：

SET search_path TO employee, public;

第四步 ：考虑扩展和插件

许多扩展和插件默认使用 public 模式，例如 PostGIS、pgcrypto 等。

为了避免问题，最好不要修改 public 模式，而是保持其作为扩展使用的默认模式。

为什么SQL Server 没有这个问题

SQL Server 没有像 PostgreSQL 那样对 public 模式的强烈依赖，并且其设计理念与 PostgreSQL 的 public 模式存在一些关键区别。

1. 权限管理的不同

在 SQL Server 中，dbo 是默认的 schema，所有数据库用户默认情况下并不会拥有对 dbo 这个 schema 中对象的完全访问权限。只有拥有 db_owner 角色的用户才可以完全控制 dbo 这个 schema。

也就是说，除非用户显式授予对 dbo 中对象的访问或修改权限，否则，普通用户是不能随意访问或修改 dbo 这个 schema 下的对象的。

相比之下，PostgreSQL 的 public 这个 schema 在默认情况下是对所有用户开放的。这意味着所有用户都可以在 public 这个 schema 中创建对象，除非手动限制权限。

PostgreSQL的设计会增加意外权限授予和数据泄露的风险，因此在 PostgreSQL 中有时需要避免使用 public schema。

1. 模式设计理念的不同

在 PostgreSQL 中，public schema 设计为一个所有用户共享的默认命名空间，因此经常发生命名冲突、权限管理不严等问题。

在 SQL Server 中，dbo 是为拥有数据库完全控制权的用户预留的默认命名空间，通常普通用户和 DBA 可以自行创建自定义 schema 来组织和隔离各自的数据库对象。

参考文章

https://sdwh.dev/posts/2021/03/SQL-Server-What-Is-dbo/

https://www.ibm.com/support/pages/microsoft-sql-server-tables-get-generated-dbo-schema

https://www.postgresql.org/docs/current/ddl-schemas.html

https://www.crunchydata.com/blog/be-ready-public-schema-changes-in-postgres-15

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