]> granicus.if.org Git - postgresql/blob - doc/src/sgml/ddl.sgml
Create a third option named "partition" for constraint_exclusion, and make it
[postgresql] / doc / src / sgml / ddl.sgml
1 <!-- $PostgreSQL: pgsql/doc/src/sgml/ddl.sgml,v 1.84 2009/01/07 22:40:49 tgl Exp $ -->
2
3 <chapter id="ddl">
4  <title>Data Definition</title>
5
6  <para>
7   This chapter covers how one creates the database structures that
8   will hold one's data.  In a relational database, the raw data is
9   stored in tables, so the majority of this chapter is devoted to
10   explaining how tables are created and modified and what features are
11   available to control what data is stored in the tables.
12   Subsequently, we discuss how tables can be organized into
13   schemas, and how privileges can be assigned to tables.  Finally,
14   we will briefly look at other features that affect the data storage,
15   such as inheritance, views, functions, and triggers.
16  </para>
17
18  <sect1 id="ddl-basics">
19   <title>Table Basics</title>
20
21   <indexterm zone="ddl-basics">
22    <primary>table</primary>
23   </indexterm>
24
25   <indexterm>
26    <primary>row</primary>
27   </indexterm>
28
29   <indexterm>
30    <primary>column</primary>
31   </indexterm>
32
33   <para>
34    A table in a relational database is much like a table on paper: It
35    consists of rows and columns.  The number and order of the columns
36    is fixed, and each column has a name.  The number of rows is
37    variable &mdash; it reflects how much data is stored at a given moment.
38    SQL does not make any guarantees about the order of the rows in a
39    table.  When a table is read, the rows will appear in random order,
40    unless sorting is explicitly requested.  This is covered in <xref
41    linkend="queries">.  Furthermore, SQL does not assign unique
42    identifiers to rows, so it is possible to have several completely
43    identical rows in a table.  This is a consequence of the
44    mathematical model that underlies SQL but is usually not desirable.
45    Later in this chapter we will see how to deal with this issue.
46   </para>
47
48   <para>
49    Each column has a data type.  The data type constrains the set of
50    possible values that can be assigned to a column and assigns
51    semantics to the data stored in the column so that it can be used
52    for computations.  For instance, a column declared to be of a
53    numerical type will not accept arbitrary text strings, and the data
54    stored in such a column can be used for mathematical computations.
55    By contrast, a column declared to be of a character string type
56    will accept almost any kind of data but it does not lend itself to
57    mathematical calculations, although other operations such as string
58    concatenation are available.
59   </para>
60
61   <para>
62    <productname>PostgreSQL</productname> includes a sizable set of
63    built-in data types that fit many applications.  Users can also
64    define their own data types.  Most built-in data types have obvious
65    names and semantics, so we defer a detailed explanation to <xref
66    linkend="datatype">.  Some of the frequently used data types are
67    <type>integer</type> for whole numbers, <type>numeric</type> for
68    possibly fractional numbers, <type>text</type> for character
69    strings, <type>date</type> for dates, <type>time</type> for
70    time-of-day values, and <type>timestamp</type> for values
71    containing both date and time.
72   </para>
73
74   <indexterm>
75    <primary>table</primary>
76    <secondary>creating</secondary>
77   </indexterm>
78
79   <para>
80    To create a table, you use the aptly named <xref
81    linkend="sql-createtable" endterm="sql-createtable-title"> command.
82    In this command you specify at least a name for the new table, the
83    names of the columns and the data type of each column.  For
84    example:
85 <programlisting>
86 CREATE TABLE my_first_table (
87     first_column text,
88     second_column integer
89 );
90 </programlisting>
91    This creates a table named <literal>my_first_table</literal> with
92    two columns.  The first column is named
93    <literal>first_column</literal> and has a data type of
94    <type>text</type>; the second column has the name
95    <literal>second_column</literal> and the type <type>integer</type>.
96    The table and column names follow the identifier syntax explained
97    in <xref linkend="sql-syntax-identifiers">.  The type names are
98    usually also identifiers, but there are some exceptions.  Note that the
99    column list is comma-separated and surrounded by parentheses.
100   </para>
101
102   <para>
103    Of course, the previous example was heavily contrived.  Normally,
104    you would give names to your tables and columns that convey what
105    kind of data they store.  So let's look at a more realistic
106    example:
107 <programlisting>
108 CREATE TABLE products (
109     product_no integer,
110     name text,
111     price numeric
112 );
113 </programlisting>
114    (The <type>numeric</type> type can store fractional components, as
115    would be typical of monetary amounts.)
116   </para>
117
118   <tip>
119    <para>
120     When you create many interrelated tables it is wise to choose a
121     consistent naming pattern for the tables and columns.  For
122     instance, there is a choice of using singular or plural nouns for
123     table names, both of which are favored by some theorist or other.
124    </para>
125   </tip>
126
127   <para>
128    There is a limit on how many columns a table can contain.
129    Depending on the column types, it is between 250 and 1600.
130    However, defining a table with anywhere near this many columns is
131    highly unusual and often a questionable design.
132   </para>
133
134   <indexterm>
135    <primary>table</primary>
136    <secondary>removing</secondary>
137   </indexterm>
138
139   <para>
140    If you no longer need a table, you can remove it using the <xref
141    linkend="sql-droptable" endterm="sql-droptable-title"> command.
142    For example:
143 <programlisting>
144 DROP TABLE my_first_table;
145 DROP TABLE products;
146 </programlisting>
147    Attempting to drop a table that does not exist is an error.
148    Nevertheless, it is common in SQL script files to unconditionally
149    try to drop each table before creating it, ignoring any error
150    messages, so that the script works whether or not the table exists.
151    (If you like, you can use the <literal>DROP TABLE IF EXISTS</> variant
152    to avoid the error messages, but this is not standard SQL.)
153   </para>
154
155   <para>
156    If you need to modify a table that already exists look into <xref
157    linkend="ddl-alter"> later in this chapter.
158   </para>
159
160   <para>
161    With the tools discussed so far you can create fully functional
162    tables.  The remainder of this chapter is concerned with adding
163    features to the table definition to ensure data integrity,
164    security, or convenience.  If you are eager to fill your tables with
165    data now you can skip ahead to <xref linkend="dml"> and read the
166    rest of this chapter later.
167   </para>
168  </sect1>
169
170  <sect1 id="ddl-default">
171   <title>Default Values</title>
172
173   <indexterm zone="ddl-default">
174    <primary>default value</primary>
175   </indexterm>
176
177   <para>
178    A column can be assigned a default value.  When a new row is
179    created and no values are specified for some of the columns, those
180    columns will be filled with their respective default values.  A
181    data manipulation command can also request explicitly that a column
182    be set to its default value, without having to know what that value is.
183    (Details about data manipulation commands are in <xref linkend="dml">.)
184   </para>
185
186   <para>
187    <indexterm><primary>null value</primary><secondary>default value</secondary></indexterm>
188    If no default value is declared explicitly, the default value is the
189    null value.  This usually makes sense because a null value can
190    be considered to represent unknown data.
191   </para>
192
193   <para>
194    In a table definition, default values are listed after the column
195    data type.  For example:
196 <programlisting>
197 CREATE TABLE products (
198     product_no integer,
199     name text,
200     price numeric <emphasis>DEFAULT 9.99</emphasis>
201 );
202 </programlisting>
203   </para>
204
205   <para>
206    The default value can be an expression, which will be
207    evaluated whenever the default value is inserted
208    (<emphasis>not</emphasis> when the table is created).  A common example
209    is that a <type>timestamp</type> column can have a default of <literal>now()</>,
210    so that it gets set to the time of row insertion.  Another common
211    example is generating a <quote>serial number</> for each row.
212    In <productname>PostgreSQL</productname> this is typically done by
213    something like:
214 <programlisting>
215 CREATE TABLE products (
216     product_no integer <emphasis>DEFAULT nextval('products_product_no_seq')</emphasis>,
217     ...
218 );
219 </programlisting>
220    where the <literal>nextval()</> function supplies successive values
221    from a <firstterm>sequence object</> (see <xref
222    linkend="functions-sequence">). This arrangement is sufficiently common
223    that there's a special shorthand for it:
224 <programlisting>
225 CREATE TABLE products (
226     product_no <emphasis>SERIAL</emphasis>,
227     ...
228 );
229 </programlisting>
230    The <literal>SERIAL</> shorthand is discussed further in <xref
231    linkend="datatype-serial">.
232   </para>
233  </sect1>
234
235  <sect1 id="ddl-constraints">
236   <title>Constraints</title>
237
238   <indexterm zone="ddl-constraints">
239    <primary>constraint</primary>
240   </indexterm>
241
242   <para>
243    Data types are a way to limit the kind of data that can be stored
244    in a table.  For many applications, however, the constraint they
245    provide is too coarse.  For example, a column containing a product
246    price should probably only accept positive values.  But there is no
247    standard data type that accepts only positive numbers.  Another issue is
248    that you might want to constrain column data with respect to other
249    columns or rows.  For example, in a table containing product
250    information, there should be only one row for each product number.
251   </para>
252
253   <para>
254    To that end, SQL allows you to define constraints on columns and
255    tables.  Constraints give you as much control over the data in your
256    tables as you wish.  If a user attempts to store data in a column
257    that would violate a constraint, an error is raised.  This applies
258    even if the value came from the default value definition.
259   </para>
260
261   <sect2>
262    <title>Check Constraints</title>
263
264    <indexterm>
265     <primary>check constraint</primary>
266    </indexterm>
267
268    <indexterm>
269     <primary>constraint</primary>
270     <secondary>check</secondary>
271    </indexterm>
272
273    <para>
274     A check constraint is the most generic constraint type.  It allows
275     you to specify that the value in a certain column must satisfy a
276     Boolean (truth-value) expression.  For instance, to require positive
277     product prices, you could use:
278 <programlisting>
279 CREATE TABLE products (
280     product_no integer,
281     name text,
282     price numeric <emphasis>CHECK (price &gt; 0)</emphasis>
283 );
284 </programlisting>
285    </para>
286
287    <para>
288     As you see, the constraint definition comes after the data type,
289     just like default value definitions.  Default values and
290     constraints can be listed in any order.  A check constraint
291     consists of the key word <literal>CHECK</literal> followed by an
292     expression in parentheses.  The check constraint expression should
293     involve the column thus constrained, otherwise the constraint
294     would not make too much sense.
295    </para>
296
297    <indexterm>
298     <primary>constraint</primary>
299     <secondary>name</secondary>
300    </indexterm>
301
302    <para>
303     You can also give the constraint a separate name.  This clarifies
304     error messages and allows you to refer to the constraint when you
305     need to change it.  The syntax is:
306 <programlisting>
307 CREATE TABLE products (
308     product_no integer,
309     name text,
310     price numeric <emphasis>CONSTRAINT positive_price</emphasis> CHECK (price &gt; 0)
311 );
312 </programlisting>
313     So, to specify a named constraint, use the key word
314     <literal>CONSTRAINT</literal> followed by an identifier followed
315     by the constraint definition.  (If you don't specify a constraint
316     name in this way, the system chooses a name for you.)
317    </para>
318
319    <para>
320     A check constraint can also refer to several columns.  Say you
321     store a regular price and a discounted price, and you want to
322     ensure that the discounted price is lower than the regular price:
323 <programlisting>
324 CREATE TABLE products (
325     product_no integer,
326     name text,
327     price numeric CHECK (price &gt; 0),
328     discounted_price numeric CHECK (discounted_price &gt; 0),
329     <emphasis>CHECK (price &gt; discounted_price)</emphasis>
330 );
331 </programlisting>
332    </para>
333
334    <para>
335     The first two constraints should look familiar.  The third one
336     uses a new syntax.  It is not attached to a particular column,
337     instead it appears as a separate item in the comma-separated
338     column list.  Column definitions and these constraint
339     definitions can be listed in mixed order.
340    </para>
341
342    <para>
343     We say that the first two constraints are column constraints, whereas the
344     third one is a table constraint because it is written separately
345     from any one column definition.  Column constraints can also be
346     written as table constraints, while the reverse is not necessarily
347     possible, since a column constraint is supposed to refer to only the
348     column it is attached to.  (<productname>PostgreSQL</productname> doesn't
349     enforce that rule, but you should follow it if you want your table
350     definitions to work with other database systems.)  The above example could
351     also be written as:
352 <programlisting>
353 CREATE TABLE products (
354     product_no integer,
355     name text,
356     price numeric,
357     CHECK (price &gt; 0),
358     discounted_price numeric,
359     CHECK (discounted_price &gt; 0),
360     CHECK (price &gt; discounted_price)
361 );
362 </programlisting>
363     or even:
364 <programlisting>
365 CREATE TABLE products (
366     product_no integer,
367     name text,
368     price numeric CHECK (price &gt; 0),
369     discounted_price numeric,
370     CHECK (discounted_price &gt; 0 AND price &gt; discounted_price)
371 );
372 </programlisting>
373     It's a matter of taste.
374    </para>
375
376    <para>
377     Names can be assigned to table constraints in just the same way as
378     for column constraints:
379 <programlisting>
380 CREATE TABLE products (
381     product_no integer,
382     name text,
383     price numeric,
384     CHECK (price &gt; 0),
385     discounted_price numeric,
386     CHECK (discounted_price &gt; 0),
387     <emphasis>CONSTRAINT valid_discount</> CHECK (price &gt; discounted_price)
388 );
389 </programlisting>
390    </para>
391
392    <indexterm>
393     <primary>null value</primary>
394     <secondary sortas="check constraints">with check constraints</secondary>
395    </indexterm>
396
397    <para>
398     It should be noted that a check constraint is satisfied if the
399     check expression evaluates to true or the null value.  Since most
400     expressions will evaluate to the null value if any operand is null,
401     they will not prevent null values in the constrained columns.  To
402     ensure that a column does not contain null values, the not-null
403     constraint described in the next section can be used.
404    </para>
405   </sect2>
406
407   <sect2>
408    <title>Not-Null Constraints</title>
409
410    <indexterm>
411     <primary>not-null constraint</primary>
412    </indexterm>
413
414    <indexterm>
415     <primary>constraint</primary>
416     <secondary>NOT NULL</secondary>
417    </indexterm>
418
419    <para>
420     A not-null constraint simply specifies that a column must not
421     assume the null value.  A syntax example:
422 <programlisting>
423 CREATE TABLE products (
424     product_no integer <emphasis>NOT NULL</emphasis>,
425     name text <emphasis>NOT NULL</emphasis>,
426     price numeric
427 );
428 </programlisting>
429    </para>
430
431    <para>
432     A not-null constraint is always written as a column constraint.  A
433     not-null constraint is functionally equivalent to creating a check
434     constraint <literal>CHECK (<replaceable>column_name</replaceable>
435     IS NOT NULL)</literal>, but in
436     <productname>PostgreSQL</productname> creating an explicit
437     not-null constraint is more efficient.  The drawback is that you
438     cannot give explicit names to not-null constraints created this
439     way.
440    </para>
441
442    <para>
443     Of course, a column can have more than one constraint.  Just write
444     the constraints one after another:
445 <programlisting>
446 CREATE TABLE products (
447     product_no integer NOT NULL,
448     name text NOT NULL,
449     price numeric NOT NULL CHECK (price &gt; 0)
450 );
451 </programlisting>
452     The order doesn't matter.  It does not necessarily determine in which
453     order the constraints are checked.
454    </para>
455
456    <para>
457     The <literal>NOT NULL</literal> constraint has an inverse: the
458     <literal>NULL</literal> constraint.  This does not mean that the
459     column must be null, which would surely be useless.  Instead, this
460     simply selects the default behavior that the column might be null.
461     The <literal>NULL</literal> constraint is not present in the SQL
462     standard and should not be used in portable applications.  (It was
463     only added to <productname>PostgreSQL</productname> to be
464     compatible with some other database systems.)  Some users, however,
465     like it because it makes it easy to toggle the constraint in a
466     script file.  For example, you could start with:
467 <programlisting>
468 CREATE TABLE products (
469     product_no integer NULL,
470     name text NULL,
471     price numeric NULL
472 );
473 </programlisting>
474     and then insert the <literal>NOT</literal> key word where desired.
475    </para>
476
477    <tip>
478     <para>
479      In most database designs the majority of columns should be marked
480      not null.
481     </para>
482    </tip>
483   </sect2>
484
485   <sect2>
486    <title>Unique Constraints</title>
487
488    <indexterm>
489     <primary>unique constraint</primary>
490    </indexterm>
491
492    <indexterm>
493     <primary>constraint</primary>
494     <secondary>unique</secondary>
495    </indexterm>
496
497    <para>
498     Unique constraints ensure that the data contained in a column or a
499     group of columns is unique with respect to all the rows in the
500     table.  The syntax is:
501 <programlisting>
502 CREATE TABLE products (
503     product_no integer <emphasis>UNIQUE</emphasis>,
504     name text,
505     price numeric
506 );
507 </programlisting>
508     when written as a column constraint, and:
509 <programlisting>
510 CREATE TABLE products (
511     product_no integer,
512     name text,
513     price numeric,
514     <emphasis>UNIQUE (product_no)</emphasis>
515 );
516 </programlisting>
517     when written as a table constraint.
518    </para>
519
520    <para>
521     If a unique constraint refers to a group of columns, the columns
522     are listed separated by commas:
523 <programlisting>
524 CREATE TABLE example (
525     a integer,
526     b integer,
527     c integer,
528     <emphasis>UNIQUE (a, c)</emphasis>
529 );
530 </programlisting>
531     This specifies that the combination of values in the indicated columns
532     is unique across the whole table, though any one of the columns
533     need not be (and ordinarily isn't) unique.
534    </para>
535
536    <para>
537     You can assign your own name for a unique constraint, in the usual way:
538 <programlisting>
539 CREATE TABLE products (
540     product_no integer <emphasis>CONSTRAINT must_be_different</emphasis> UNIQUE,
541     name text,
542     price numeric
543 );
544 </programlisting>
545    </para>
546
547    <indexterm>
548     <primary>null value</primary>
549     <secondary sortas="unique constraints">with unique constraints</secondary>
550    </indexterm>
551
552    <para>
553     In general, a unique constraint is violated when there are two or
554     more rows in the table where the values of all of the
555     columns included in the constraint are equal.
556     However, two null values are not considered equal in this
557     comparison.  That means even in the presence of a
558     unique constraint it is possible to store duplicate
559     rows that contain a null value in at least one of the constrained
560     columns.  This behavior conforms to the SQL standard, but we have
561     heard that other SQL databases might not follow this rule.  So be
562     careful when developing applications that are intended to be
563     portable.
564    </para>
565   </sect2>
566
567   <sect2>
568    <title>Primary Keys</title>
569
570    <indexterm>
571     <primary>primary key</primary>
572    </indexterm>
573
574    <indexterm>
575     <primary>constraint</primary>
576     <secondary>primary key</secondary>
577    </indexterm>
578
579    <para>
580     Technically, a primary key constraint is simply a combination of a
581     unique constraint and a not-null constraint.  So, the following
582     two table definitions accept the same data:
583 <programlisting>
584 CREATE TABLE products (
585     product_no integer UNIQUE NOT NULL,
586     name text,
587     price numeric
588 );
589 </programlisting>
590
591 <programlisting>
592 CREATE TABLE products (
593     product_no integer <emphasis>PRIMARY KEY</emphasis>,
594     name text,
595     price numeric
596 );
597 </programlisting>
598    </para>
599
600    <para>
601     Primary keys can also constrain more than one column; the syntax
602     is similar to unique constraints:
603 <programlisting>
604 CREATE TABLE example (
605     a integer,
606     b integer,
607     c integer,
608     <emphasis>PRIMARY KEY (a, c)</emphasis>
609 );
610 </programlisting>
611    </para>
612
613    <para>
614     A primary key indicates that a column or group of columns can be
615     used as a unique identifier for rows in the table.  (This is a
616     direct consequence of the definition of a primary key.  Note that
617     a unique constraint does not, by itself, provide a unique identifier
618     because it does not exclude null values.)  This is useful both for
619     documentation purposes and for client applications.  For example,
620     a GUI application that allows modifying row values probably needs
621     to know the primary key of a table to be able to identify rows
622     uniquely.
623    </para>
624
625    <para>
626     A table can have at most one primary key.  (There can be any number
627     of unique and not-null constraints, which are functionally the same
628     thing, but only one can be identified as the primary key.)
629     Relational database theory
630     dictates that every table must have a primary key.  This rule is
631     not enforced by <productname>PostgreSQL</productname>, but it is
632     usually best to follow it.
633    </para>
634   </sect2>
635
636   <sect2 id="ddl-constraints-fk">
637    <title>Foreign Keys</title>
638
639    <indexterm>
640     <primary>foreign key</primary>
641    </indexterm>
642
643    <indexterm>
644     <primary>constraint</primary>
645     <secondary>foreign key</secondary>
646    </indexterm>
647
648    <indexterm>
649     <primary>referential integrity</primary>
650    </indexterm>
651
652    <para>
653     A foreign key constraint specifies that the values in a column (or
654     a group of columns) must match the values appearing in some row
655     of another table.
656     We say this maintains the <firstterm>referential
657     integrity</firstterm> between two related tables.
658    </para>
659
660    <para>
661     Say you have the product table that we have used several times already:
662 <programlisting>
663 CREATE TABLE products (
664     product_no integer PRIMARY KEY,
665     name text,
666     price numeric
667 );
668 </programlisting>
669     Let's also assume you have a table storing orders of those
670     products.  We want to ensure that the orders table only contains
671     orders of products that actually exist.  So we define a foreign
672     key constraint in the orders table that references the products
673     table:
674 <programlisting>
675 CREATE TABLE orders (
676     order_id integer PRIMARY KEY,
677     product_no integer <emphasis>REFERENCES products (product_no)</emphasis>,
678     quantity integer
679 );
680 </programlisting>
681     Now it is impossible to create orders with
682     <structfield>product_no</structfield> entries that do not appear in the
683     products table.
684    </para>
685
686    <para>
687     We say that in this situation the orders table is the
688     <firstterm>referencing</firstterm> table and the products table is
689     the <firstterm>referenced</firstterm> table.  Similarly, there are
690     referencing and referenced columns.
691    </para>
692
693    <para>
694     You can also shorten the above command to:
695 <programlisting>
696 CREATE TABLE orders (
697     order_id integer PRIMARY KEY,
698     product_no integer <emphasis>REFERENCES products</emphasis>,
699     quantity integer
700 );
701 </programlisting>
702     because in absence of a column list the primary key of the
703     referenced table is used as the referenced column(s).
704    </para>
705
706    <para>
707     A foreign key can also constrain and reference a group of columns.
708     As usual, it then needs to be written in table constraint form.
709     Here is a contrived syntax example:
710 <programlisting>
711 CREATE TABLE t1 (
712   a integer PRIMARY KEY,
713   b integer,
714   c integer,
715   <emphasis>FOREIGN KEY (b, c) REFERENCES other_table (c1, c2)</emphasis>
716 );
717 </programlisting>
718     Of course, the number and type of the constrained columns need to
719     match the number and type of the referenced columns.
720    </para>
721
722    <para>
723     You can assign your own name for a foreign key constraint,
724     in the usual way.
725    </para>
726
727    <para>
728     A table can contain more than one foreign key constraint.  This is
729     used to implement many-to-many relationships between tables.  Say
730     you have tables about products and orders, but now you want to
731     allow one order to contain possibly many products (which the
732     structure above did not allow).  You could use this table structure:
733 <programlisting>
734 CREATE TABLE products (
735     product_no integer PRIMARY KEY,
736     name text,
737     price numeric
738 );
739
740 CREATE TABLE orders (
741     order_id integer PRIMARY KEY,
742     shipping_address text,
743     ...
744 );
745
746 CREATE TABLE order_items (
747     product_no integer REFERENCES products,
748     order_id integer REFERENCES orders,
749     quantity integer,
750     PRIMARY KEY (product_no, order_id)
751 );
752 </programlisting>
753     Notice that the primary key overlaps with the foreign keys in
754     the last table.
755    </para>
756
757    <indexterm>
758     <primary>CASCADE</primary>
759     <secondary>foreign key action</secondary>
760    </indexterm>
761
762    <indexterm>
763     <primary>RESTRICT</primary>
764     <secondary>foreign key action</secondary>
765    </indexterm>
766
767    <para>
768     We know that the foreign keys disallow creation of orders that
769     do not relate to any products.  But what if a product is removed
770     after an order is created that references it?  SQL allows you to
771     handle that as well.  Intuitively, we have a few options:
772     <itemizedlist spacing="compact">
773      <listitem><para>Disallow deleting a referenced product</para></listitem>
774      <listitem><para>Delete the orders as well</para></listitem>
775      <listitem><para>Something else?</para></listitem>
776     </itemizedlist>
777    </para>
778
779    <para>
780     To illustrate this, let's implement the following policy on the
781     many-to-many relationship example above: when someone wants to
782     remove a product that is still referenced by an order (via
783     <literal>order_items</literal>), we disallow it.  If someone
784     removes an order, the order items are removed as well:
785 <programlisting>
786 CREATE TABLE products (
787     product_no integer PRIMARY KEY,
788     name text,
789     price numeric
790 );
791
792 CREATE TABLE orders (
793     order_id integer PRIMARY KEY,
794     shipping_address text,
795     ...
796 );
797
798 CREATE TABLE order_items (
799     product_no integer REFERENCES products <emphasis>ON DELETE RESTRICT</emphasis>,
800     order_id integer REFERENCES orders <emphasis>ON DELETE CASCADE</emphasis>,
801     quantity integer,
802     PRIMARY KEY (product_no, order_id)
803 );
804 </programlisting>
805    </para>
806
807    <para>
808     Restricting and cascading deletes are the two most common options.
809     <literal>RESTRICT</literal> prevents deletion of a
810     referenced row. <literal>NO ACTION</literal> means that if any
811     referencing rows still exist when the constraint is checked, an error
812     is raised; this is the default behavior if you do not specify anything.
813     (The essential difference between these two choices is that
814     <literal>NO ACTION</literal> allows the check to be deferred until
815     later in the transaction, whereas <literal>RESTRICT</literal> does not.)
816     <literal>CASCADE</> specifies that when a referenced row is deleted,
817     row(s) referencing it should be automatically deleted as well.
818     There are two other options:
819     <literal>SET NULL</literal> and <literal>SET DEFAULT</literal>.
820     These cause the referencing columns to be set to nulls or default
821     values, respectively, when the referenced row is deleted.
822     Note that these do not excuse you from observing any constraints.
823     For example, if an action specifies <literal>SET DEFAULT</literal>
824     but the default value would not satisfy the foreign key, the
825     operation will fail.
826    </para>
827
828    <para>
829     Analogous to <literal>ON DELETE</literal> there is also
830     <literal>ON UPDATE</literal> which is invoked when a referenced
831     column is changed (updated).  The possible actions are the same.
832    </para>
833
834    <para>
835     More information about updating and deleting data is in <xref
836     linkend="dml">.
837    </para>
838
839    <para>
840     Finally, we should mention that a foreign key must reference
841     columns that either are a primary key or form a unique constraint.
842     If the foreign key references a unique constraint, there are some
843     additional possibilities regarding how null values are matched.
844     These are explained in the reference documentation for
845     <xref linkend="sql-createtable" endterm="sql-createtable-title">.
846    </para>
847   </sect2>
848  </sect1>
849
850  <sect1 id="ddl-system-columns">
851   <title>System Columns</title>
852
853   <para>
854    Every table has several <firstterm>system columns</> that are
855    implicitly defined by the system.  Therefore, these names cannot be
856    used as names of user-defined columns.  (Note that these
857    restrictions are separate from whether the name is a key word or
858    not; quoting a name will not allow you to escape these
859    restrictions.)  You do not really need to be concerned about these
860    columns, just know they exist.
861   </para>
862
863   <indexterm>
864    <primary>column</primary>
865    <secondary>system column</secondary>
866   </indexterm>
867
868   <variablelist>
869    <varlistentry>
870     <term><structfield>oid</></term>
871     <listitem>
872      <para>
873       <indexterm>
874        <primary>OID</primary>
875        <secondary>column</secondary>
876       </indexterm>
877       The object identifier (object ID) of a row. This column is only
878       present if the table was created using <literal>WITH
879       OIDS</literal>, or if the <xref linkend="guc-default-with-oids">
880       configuration variable was set at the time. This column is of type
881       <type>oid</type> (same name as the column); see <xref
882       linkend="datatype-oid"> for more information about the type.
883      </para>
884     </listitem>
885    </varlistentry>
886
887    <varlistentry>
888     <term><structfield>tableoid</></term>
889     <listitem>
890      <indexterm>
891       <primary>tableoid</primary>
892      </indexterm>
893
894      <para>
895       The OID of the table containing this row.  This column is
896       particularly handy for queries that select from inheritance
897       hierarchies (see <xref linkend="ddl-inherit">), since without it,
898       it's difficult to tell which individual table a row came from.  The
899       <structfield>tableoid</structfield> can be joined against the
900       <structfield>oid</structfield> column of
901       <structname>pg_class</structname> to obtain the table name.
902      </para>
903     </listitem>
904    </varlistentry>
905
906    <varlistentry>
907     <term><structfield>xmin</></term>
908     <listitem>
909      <indexterm>
910       <primary>xmin</primary>
911      </indexterm>
912
913      <para>
914       The identity (transaction ID) of the inserting transaction for
915       this row version.  (A row version is an individual state of a
916       row; each update of a row creates a new row version for the same
917       logical row.)
918      </para>
919     </listitem>
920    </varlistentry>
921
922    <varlistentry>
923     <term><structfield>cmin</></term>
924     <listitem>
925      <indexterm>
926       <primary>cmin</primary>
927      </indexterm>
928
929      <para>
930       The command identifier (starting at zero) within the inserting
931       transaction.
932      </para>
933     </listitem>
934    </varlistentry>
935
936    <varlistentry>
937     <term><structfield>xmax</></term>
938     <listitem>
939      <indexterm>
940       <primary>xmax</primary>
941      </indexterm>
942
943      <para>
944       The identity (transaction ID) of the deleting transaction, or
945       zero for an undeleted row version.  It is possible for this column to
946       be nonzero in a visible row version. That usually indicates that the
947       deleting transaction hasn't committed yet, or that an attempted
948       deletion was rolled back.
949      </para>
950     </listitem>
951    </varlistentry>
952
953    <varlistentry>
954     <term><structfield>cmax</></term>
955     <listitem>
956      <indexterm>
957       <primary>cmax</primary>
958      </indexterm>
959
960      <para>
961       The command identifier within the deleting transaction, or zero.
962      </para>
963     </listitem>
964    </varlistentry>
965
966    <varlistentry>
967     <term><structfield>ctid</></term>
968     <listitem>
969      <indexterm>
970       <primary>ctid</primary>
971      </indexterm>
972
973      <para>
974       The physical location of the row version within its table.  Note that
975       although the <structfield>ctid</structfield> can be used to
976       locate the row version very quickly, a row's
977       <structfield>ctid</structfield> will change if it is
978       updated or moved by <command>VACUUM FULL</>.  Therefore
979       <structfield>ctid</structfield> is useless as a long-term row
980       identifier.  The OID, or even better a user-defined serial
981       number, should be used to identify logical rows.
982      </para>
983     </listitem>
984    </varlistentry>
985   </variablelist>
986
987    <para>
988     OIDs are 32-bit quantities and are assigned from a single
989     cluster-wide counter.  In a large or long-lived database, it is
990     possible for the counter to wrap around.  Hence, it is bad
991     practice to assume that OIDs are unique, unless you take steps to
992     ensure that this is the case.  If you need to identify the rows in
993     a table, using a sequence generator is strongly recommended.
994     However, OIDs can be used as well, provided that a few additional
995     precautions are taken:
996
997     <itemizedlist>
998      <listitem>
999       <para>
1000        A unique constraint should be created on the OID column of each
1001        table for which the OID will be used to identify rows.  When such
1002        a unique constraint (or unique index) exists, the system takes
1003        care not to generate an OID matching an already-existing row.
1004        (Of course, this is only possible if the table contains fewer
1005        than 2<superscript>32</> (4 billion) rows, and in practice the
1006        table size had better be much less than that, or performance
1007        might suffer.)
1008       </para>
1009      </listitem>
1010      <listitem>
1011       <para>
1012        OIDs should never be assumed to be unique across tables; use
1013        the combination of <structfield>tableoid</> and row OID if you
1014        need a database-wide identifier.
1015       </para>
1016      </listitem>
1017      <listitem>
1018       <para>
1019        Of course, the tables in question must be created <literal>WITH
1020        OIDS</literal>.  As of <productname>PostgreSQL</productname> 8.1,
1021        <literal>WITHOUT OIDS</> is the default.
1022       </para>
1023      </listitem>
1024     </itemizedlist>
1025    </para>
1026
1027    <para>
1028     Transaction identifiers are also 32-bit quantities.  In a
1029     long-lived database it is possible for transaction IDs to wrap
1030     around.  This is not a fatal problem given appropriate maintenance
1031     procedures; see <xref linkend="maintenance"> for details.  It is
1032     unwise, however, to depend on the uniqueness of transaction IDs
1033     over the long term (more than one billion transactions).
1034    </para>
1035
1036    <para>
1037     Command identifiers are also 32-bit quantities.  This creates a hard limit
1038     of 2<superscript>32</> (4 billion) <acronym>SQL</acronym> commands
1039     within a single transaction.  In practice this limit is not a
1040     problem &mdash; note that the limit is on number of
1041     <acronym>SQL</acronym> commands, not number of rows processed.
1042     Also, as of <productname>PostgreSQL</productname> 8.3, only commands
1043     that actually modify the database contents will consume a command
1044     identifier.
1045    </para>
1046  </sect1>
1047
1048  <sect1 id="ddl-alter">
1049   <title>Modifying Tables</title>
1050
1051   <indexterm zone="ddl-alter">
1052    <primary>table</primary>
1053    <secondary>modifying</secondary>
1054   </indexterm>
1055
1056   <para>
1057    When you create a table and you realize that you made a mistake, or
1058    the requirements of the application change, then you can drop the
1059    table and create it again.  But this is not a convenient option if
1060    the table is already filled with data, or if the table is
1061    referenced by other database objects (for instance a foreign key
1062    constraint).  Therefore <productname>PostgreSQL</productname>
1063    provides a family of commands to make modifications to existing
1064    tables.  Note that this is conceptually distinct from altering
1065    the data contained in the table: here we are interested in altering
1066    the definition, or structure, of the table.
1067   </para>
1068
1069   <para>
1070    You can
1071    <itemizedlist spacing="compact">
1072     <listitem>
1073      <para>Add columns,</para>
1074     </listitem>
1075     <listitem>
1076      <para>Remove columns,</para>
1077     </listitem>
1078     <listitem>
1079      <para>Add constraints,</para>
1080     </listitem>
1081     <listitem>
1082      <para>Remove constraints,</para>
1083     </listitem>
1084     <listitem>
1085      <para>Change default values,</para>
1086     </listitem>
1087     <listitem>
1088      <para>Change column data types,</para>
1089     </listitem>
1090     <listitem>
1091      <para>Rename columns,</para>
1092     </listitem>
1093     <listitem>
1094      <para>Rename tables.</para>
1095     </listitem>
1096    </itemizedlist>
1097
1098    All these actions are performed using the
1099    <xref linkend="sql-altertable" endterm="sql-altertable-title">
1100    command, whose reference page contains details beyond those given
1101    here.
1102   </para>
1103
1104   <sect2>
1105    <title>Adding a Column</title>
1106
1107    <indexterm>
1108     <primary>column</primary>
1109     <secondary>adding</secondary>
1110    </indexterm>
1111
1112    <para>
1113     To add a column, use a command like this:
1114 <programlisting>
1115 ALTER TABLE products ADD COLUMN description text;
1116 </programlisting>
1117     The new column is initially filled with whatever default
1118     value is given (null if you don't specify a <literal>DEFAULT</> clause).
1119    </para>
1120
1121    <para>
1122     You can also define constraints on the column at the same time,
1123     using the usual syntax:
1124 <programlisting>
1125 ALTER TABLE products ADD COLUMN description text CHECK (description &lt;&gt; '');
1126 </programlisting>
1127     In fact all the options that can be applied to a column description
1128     in <command>CREATE TABLE</> can be used here.  Keep in mind however
1129     that the default value must satisfy the given constraints, or the
1130     <literal>ADD</> will fail.  Alternatively, you can add
1131     constraints later (see below) after you've filled in the new column
1132     correctly.
1133    </para>
1134
1135   <tip>
1136    <para>
1137     Adding a column with a default requires updating each row of the
1138     table (to store the new column value).  However, if no default is
1139     specified, <productname>PostgreSQL</productname> is able to avoid
1140     the physical update.  So if you intend to fill the column with
1141     mostly nondefault values, it's best to add the column with no default,
1142     insert the correct values using <command>UPDATE</>, and then add any
1143     desired default as described below.
1144    </para>
1145   </tip>
1146   </sect2>
1147
1148   <sect2>
1149    <title>Removing a Column</title>
1150
1151    <indexterm>
1152     <primary>column</primary>
1153     <secondary>removing</secondary>
1154    </indexterm>
1155
1156    <para>
1157     To remove a column, use a command like this:
1158 <programlisting>
1159 ALTER TABLE products DROP COLUMN description;
1160 </programlisting>
1161     Whatever data was in the column disappears.  Table constraints involving
1162     the column are dropped, too.  However, if the column is referenced by a
1163     foreign key constraint of another table,
1164     <productname>PostgreSQL</productname> will not silently drop that
1165     constraint.  You can authorize dropping everything that depends on
1166     the column by adding <literal>CASCADE</>:
1167 <programlisting>
1168 ALTER TABLE products DROP COLUMN description CASCADE;
1169 </programlisting>
1170     See <xref linkend="ddl-depend"> for a description of the general
1171     mechanism behind this.
1172    </para>
1173   </sect2>
1174
1175   <sect2>
1176    <title>Adding a Constraint</title>
1177
1178    <indexterm>
1179     <primary>constraint</primary>
1180     <secondary>adding</secondary>
1181    </indexterm>
1182
1183    <para>
1184     To add a constraint, the table constraint syntax is used.  For example:
1185 <programlisting>
1186 ALTER TABLE products ADD CHECK (name &lt;&gt; '');
1187 ALTER TABLE products ADD CONSTRAINT some_name UNIQUE (product_no);
1188 ALTER TABLE products ADD FOREIGN KEY (product_group_id) REFERENCES product_groups;
1189 </programlisting>
1190     To add a not-null constraint, which cannot be written as a table
1191     constraint, use this syntax:
1192 <programlisting>
1193 ALTER TABLE products ALTER COLUMN product_no SET NOT NULL;
1194 </programlisting>
1195    </para>
1196
1197    <para>
1198     The constraint will be checked immediately, so the table data must
1199     satisfy the constraint before it can be added.
1200    </para>
1201   </sect2>
1202
1203   <sect2>
1204    <title>Removing a Constraint</title>
1205
1206    <indexterm>
1207     <primary>constraint</primary>
1208     <secondary>removing</secondary>
1209    </indexterm>
1210
1211    <para>
1212     To remove a constraint you need to know its name.  If you gave it
1213     a name then that's easy.  Otherwise the system assigned a
1214     generated name, which you need to find out.  The
1215     <application>psql</application> command <literal>\d
1216     <replaceable>tablename</replaceable></literal> can be helpful
1217     here; other interfaces might also provide a way to inspect table
1218     details.  Then the command is:
1219 <programlisting>
1220 ALTER TABLE products DROP CONSTRAINT some_name;
1221 </programlisting>
1222     (If you are dealing with a generated constraint name like <literal>$2</>,
1223     don't forget that you'll need to double-quote it to make it a valid
1224     identifier.)
1225    </para>
1226
1227    <para>
1228     As with dropping a column, you need to add <literal>CASCADE</> if you
1229     want to drop a constraint that something else depends on.  An example
1230     is that a foreign key constraint depends on a unique or primary key
1231     constraint on the referenced column(s).
1232    </para>
1233
1234    <para>
1235     This works the same for all constraint types except not-null
1236     constraints. To drop a not null constraint use:
1237 <programlisting>
1238 ALTER TABLE products ALTER COLUMN product_no DROP NOT NULL;
1239 </programlisting>
1240     (Recall that not-null constraints do not have names.)
1241    </para>
1242   </sect2>
1243
1244   <sect2>
1245    <title>Changing a Column's Default Value</title>
1246
1247    <indexterm>
1248     <primary>default value</primary>
1249     <secondary>changing</secondary>
1250    </indexterm>
1251
1252    <para>
1253     To set a new default for a column, use a command like this:
1254 <programlisting>
1255 ALTER TABLE products ALTER COLUMN price SET DEFAULT 7.77;
1256 </programlisting>
1257     Note that this doesn't affect any existing rows in the table, it
1258     just changes the default for future <command>INSERT</> commands.
1259    </para>
1260
1261    <para>
1262     To remove any default value, use:
1263 <programlisting>
1264 ALTER TABLE products ALTER COLUMN price DROP DEFAULT;
1265 </programlisting>
1266     This is effectively the same as setting the default to null.
1267     As a consequence, it is not an error
1268     to drop a default where one hadn't been defined, because the
1269     default is implicitly the null value.
1270    </para>
1271   </sect2>
1272
1273   <sect2>
1274    <title>Changing a Column's Data Type</title>
1275
1276    <indexterm>
1277     <primary>column data type</primary>
1278     <secondary>changing</secondary>
1279    </indexterm>
1280
1281    <para>
1282     To convert a column to a different data type, use a command like this:
1283 <programlisting>
1284 ALTER TABLE products ALTER COLUMN price TYPE numeric(10,2);
1285 </programlisting>
1286     This will succeed only if each existing entry in the column can be
1287     converted to the new type by an implicit cast.  If a more complex
1288     conversion is needed, you can add a <literal>USING</> clause that
1289     specifies how to compute the new values from the old.
1290    </para>
1291
1292    <para>
1293     <productname>PostgreSQL</> will attempt to convert the column's
1294     default value (if any) to the new type, as well as any constraints
1295     that involve the column.  But these conversions might fail, or might
1296     produce surprising results.  It's often best to drop any constraints
1297     on the column before altering its type, and then add back suitably
1298     modified constraints afterwards.
1299    </para>
1300   </sect2>
1301
1302   <sect2>
1303    <title>Renaming a Column</title>
1304
1305    <indexterm>
1306     <primary>column</primary>
1307     <secondary>renaming</secondary>
1308    </indexterm>
1309
1310    <para>
1311     To rename a column:
1312 <programlisting>
1313 ALTER TABLE products RENAME COLUMN product_no TO product_number;
1314 </programlisting>
1315    </para>
1316   </sect2>
1317
1318   <sect2>
1319    <title>Renaming a Table</title>
1320
1321    <indexterm>
1322     <primary>table</primary>
1323     <secondary>renaming</secondary>
1324    </indexterm>
1325
1326    <para>
1327     To rename a table:
1328 <programlisting>
1329 ALTER TABLE products RENAME TO items;
1330 </programlisting>
1331    </para>
1332   </sect2>
1333  </sect1>
1334
1335  <sect1 id="ddl-priv">
1336   <title>Privileges</title>
1337
1338   <indexterm zone="ddl-priv">
1339    <primary>privilege</primary>
1340   </indexterm>
1341
1342   <indexterm>
1343    <primary>permission</primary>
1344    <see>privilege</see>
1345   </indexterm>
1346
1347   <para>
1348    When you create a database object, you become its owner.  By
1349    default, only the owner of an object can do anything with the
1350    object. In order to allow other users to use it,
1351    <firstterm>privileges</firstterm> must be granted.  (However,
1352    users that have the superuser attribute can always
1353    access any object.)
1354   </para>
1355
1356   <para>
1357    There are several different privileges: <literal>SELECT</>,
1358    <literal>INSERT</>, <literal>UPDATE</>, <literal>DELETE</>,
1359    <literal>TRUNCATE</>, <literal>REFERENCES</>, <literal>TRIGGER</>,
1360    <literal>CREATE</>, <literal>CONNECT</>, <literal>TEMPORARY</>,
1361    <literal>EXECUTE</>, and <literal>USAGE</>.
1362    The privileges applicable to a particular
1363    object vary depending on the object's type (table, function, etc).
1364    For complete information on the different types of privileges
1365    supported by <productname>PostgreSQL</productname>, refer to the
1366    <xref linkend="sql-grant" endterm="sql-grant-title"> reference
1367    page.  The following sections and chapters will also show you how
1368    those privileges are used.
1369   </para>
1370
1371   <para>
1372    The right to modify or destroy an object is always the privilege of
1373    the owner only.
1374   </para>
1375
1376   <note>
1377    <para>
1378     To change the owner of a table, index, sequence, or view, use the
1379     <xref linkend="sql-altertable" endterm="sql-altertable-title">
1380     command.  There are corresponding <literal>ALTER</> commands for
1381     other object types.
1382    </para>
1383   </note>
1384
1385   <para>
1386    To assign privileges, the <command>GRANT</command> command is
1387    used. For example, if <literal>joe</literal> is an existing user, and
1388    <literal>accounts</literal> is an existing table, the privilege to
1389    update the table can be granted with:
1390 <programlisting>
1391 GRANT UPDATE ON accounts TO joe;
1392 </programlisting>
1393    Writing <literal>ALL</literal> in place of a specific privilege grants all
1394    privileges that are relevant for the object type.
1395   </para>
1396
1397   <para>
1398    The special <quote>user</quote> name <literal>PUBLIC</literal> can
1399    be used to grant a privilege to every user on the system.  Also,
1400    <quote>group</> roles can be set up to help manage privileges when
1401    there are many users of a database &mdash; for details see
1402    <xref linkend="user-manag">.
1403   </para>
1404
1405   <para>
1406    To revoke a privilege, use the fittingly named
1407    <command>REVOKE</command> command:
1408 <programlisting>
1409 REVOKE ALL ON accounts FROM PUBLIC;
1410 </programlisting>
1411    The special privileges of the object owner (i.e., the right to do
1412    <command>DROP</>, <command>GRANT</>, <command>REVOKE</>, etc.)
1413    are always implicit in being the owner,
1414    and cannot be granted or revoked.  But the object owner can choose
1415    to revoke his own ordinary privileges, for example to make a
1416    table read-only for himself as well as others.
1417   </para>
1418
1419   <para>
1420    Ordinarily, only the object's owner (or a superuser) can grant or
1421    revoke privileges on an object.  However, it is possible to grant a
1422    privilege <quote>with grant option</>, which gives the recipient
1423    the right to grant it in turn to others.  If the grant option is
1424    subsequently revoked then all who received the privilege from that
1425    recipient (directly or through a chain of grants) will lose the
1426    privilege.  For details see the <xref linkend="sql-grant"
1427    endterm="sql-grant-title"> and <xref linkend="sql-revoke"
1428    endterm="sql-revoke-title"> reference pages.
1429   </para>
1430  </sect1>
1431
1432  <sect1 id="ddl-schemas">
1433   <title>Schemas</title>
1434
1435   <indexterm zone="ddl-schemas">
1436    <primary>schema</primary>
1437   </indexterm>
1438
1439   <para>
1440    A <productname>PostgreSQL</productname> database cluster
1441    contains one or more named databases.  Users and groups of users are
1442    shared across the entire cluster, but no other data is shared across
1443    databases.  Any given client connection to the server can access
1444    only the data in a single database, the one specified in the connection
1445    request.
1446   </para>
1447
1448   <note>
1449    <para>
1450     Users of a cluster do not necessarily have the privilege to access every
1451     database in the cluster.  Sharing of user names means that there
1452     cannot be different users named, say, <literal>joe</> in two databases
1453     in the same cluster; but the system can be configured to allow
1454     <literal>joe</> access to only some of the databases.
1455    </para>
1456   </note>
1457
1458   <para>
1459    A database contains one or more named <firstterm>schemas</>, which
1460    in turn contain tables.  Schemas also contain other kinds of named
1461    objects, including data types, functions, and operators.  The same
1462    object name can be used in different schemas without conflict; for
1463    example, both <literal>schema1</> and <literal>myschema</> can
1464    contain tables named <literal>mytable</>.  Unlike databases,
1465    schemas are not rigidly separated: a user can access objects in any
1466    of the schemas in the database he is connected to, if he has
1467    privileges to do so.
1468   </para>
1469
1470   <para>
1471    There are several reasons why one might want to use schemas:
1472
1473    <itemizedlist>
1474     <listitem>
1475      <para>
1476       To allow many users to use one database without interfering with
1477       each other.
1478      </para>
1479     </listitem>
1480
1481     <listitem>
1482      <para>
1483       To organize database objects into logical groups to make them
1484       more manageable.
1485      </para>
1486     </listitem>
1487
1488     <listitem>
1489      <para>
1490       Third-party applications can be put into separate schemas so
1491       they cannot collide with the names of other objects.
1492      </para>
1493     </listitem>
1494    </itemizedlist>
1495
1496    Schemas are analogous to directories at the operating system level,
1497    except that schemas cannot be nested.
1498   </para>
1499
1500   <sect2 id="ddl-schemas-create">
1501    <title>Creating a Schema</title>
1502
1503    <indexterm zone="ddl-schemas-create">
1504     <primary>schema</primary>
1505     <secondary>creating</secondary>
1506    </indexterm>
1507
1508    <para>
1509     To create a schema, use the <xref linkend="sql-createschema"
1510     endterm="sql-createschema-title"> command.  Give the schema a name
1511     of your choice.  For example:
1512 <programlisting>
1513 CREATE SCHEMA myschema;
1514 </programlisting>
1515    </para>
1516
1517    <indexterm>
1518     <primary>qualified name</primary>
1519    </indexterm>
1520
1521    <indexterm>
1522     <primary>name</primary>
1523     <secondary>qualified</secondary>
1524    </indexterm>
1525
1526    <para>
1527     To create or access objects in a schema, write a
1528     <firstterm>qualified name</> consisting of the schema name and
1529     table name separated by a dot:
1530 <synopsis>
1531 <replaceable>schema</><literal>.</><replaceable>table</>
1532 </synopsis>
1533     This works anywhere a table name is expected, including the table
1534     modification commands and the data access commands discussed in
1535     the following chapters.
1536     (For brevity we will speak of tables only, but the same ideas apply
1537     to other kinds of named objects, such as types and functions.)
1538    </para>
1539
1540    <para>
1541     Actually, the even more general syntax
1542 <synopsis>
1543 <replaceable>database</><literal>.</><replaceable>schema</><literal>.</><replaceable>table</>
1544 </synopsis>
1545     can be used too, but at present this is just for <foreignphrase>pro
1546     forma</> compliance with the SQL standard.  If you write a database name,
1547     it must be the same as the database you are connected to.
1548    </para>
1549
1550    <para>
1551     So to create a table in the new schema, use:
1552 <programlisting>
1553 CREATE TABLE myschema.mytable (
1554  ...
1555 );
1556 </programlisting>
1557    </para>
1558
1559    <indexterm>
1560     <primary>schema</primary>
1561     <secondary>removing</secondary>
1562    </indexterm>
1563
1564    <para>
1565     To drop a schema if it's empty (all objects in it have been
1566     dropped), use:
1567 <programlisting>
1568 DROP SCHEMA myschema;
1569 </programlisting>
1570     To drop a schema including all contained objects, use:
1571 <programlisting>
1572 DROP SCHEMA myschema CASCADE;
1573 </programlisting>
1574     See <xref linkend="ddl-depend"> for a description of the general
1575     mechanism behind this.
1576    </para>
1577
1578    <para>
1579     Often you will want to create a schema owned by someone else
1580     (since this is one of the ways to restrict the activities of your
1581     users to well-defined namespaces).  The syntax for that is:
1582 <programlisting>
1583 CREATE SCHEMA <replaceable>schemaname</replaceable> AUTHORIZATION <replaceable>username</replaceable>;
1584 </programlisting>
1585     You can even omit the schema name, in which case the schema name
1586     will be the same as the user name.  See <xref
1587     linkend="ddl-schemas-patterns"> for how this can be useful.
1588    </para>
1589
1590    <para>
1591     Schema names beginning with <literal>pg_</> are reserved for
1592     system purposes and cannot be created by users.
1593    </para>
1594   </sect2>
1595
1596   <sect2 id="ddl-schemas-public">
1597    <title>The Public Schema</title>
1598
1599    <indexterm zone="ddl-schemas-public">
1600     <primary>schema</primary>
1601     <secondary>public</secondary>
1602    </indexterm>
1603
1604    <para>
1605     In the previous sections we created tables without specifying any
1606     schema names.  By default, such tables (and other objects) are
1607     automatically put into a schema named <quote>public</quote>.  Every new
1608     database contains such a schema.  Thus, the following are equivalent:
1609 <programlisting>
1610 CREATE TABLE products ( ... );
1611 </programlisting>
1612     and:
1613 <programlisting>
1614 CREATE TABLE public.products ( ... );
1615 </programlisting>
1616    </para>
1617   </sect2>
1618
1619   <sect2 id="ddl-schemas-path">
1620    <title>The Schema Search Path</title>
1621
1622    <indexterm>
1623     <primary>search path</primary>
1624    </indexterm>
1625
1626    <indexterm>
1627     <primary>unqualified name</primary>
1628    </indexterm>
1629
1630    <indexterm>
1631     <primary>name</primary>
1632     <secondary>unqualified</secondary>
1633    </indexterm>
1634
1635    <para>
1636     Qualified names are tedious to write, and it's often best not to
1637     wire a particular schema name into applications anyway.  Therefore
1638     tables are often referred to by <firstterm>unqualified names</>,
1639     which consist of just the table name.  The system determines which table
1640     is meant by following a <firstterm>search path</>, which is a list
1641     of schemas to look in.  The first matching table in the search path
1642     is taken to be the one wanted.  If there is no match in the search
1643     path, an error is reported, even if matching table names exist
1644     in other schemas in the database.
1645    </para>
1646
1647    <indexterm>
1648     <primary>schema</primary>
1649     <secondary>current</secondary>
1650    </indexterm>
1651
1652    <para>
1653     The first schema named in the search path is called the current schema.
1654     Aside from being the first schema searched, it is also the schema in
1655     which new tables will be created if the <command>CREATE TABLE</>
1656     command does not specify a schema name.
1657    </para>
1658
1659    <indexterm>
1660     <primary>search_path</primary>
1661    </indexterm>
1662
1663    <para>
1664     To show the current search path, use the following command:
1665 <programlisting>
1666 SHOW search_path;
1667 </programlisting>
1668     In the default setup this returns:
1669 <screen>
1670  search_path
1671 --------------
1672  "$user",public
1673 </screen>
1674     The first element specifies that a schema with the same name as
1675     the current user is to be searched.  If no such schema exists,
1676     the entry is ignored.  The second element refers to the
1677     public schema that we have seen already.
1678    </para>
1679
1680    <para>
1681     The first schema in the search path that exists is the default
1682     location for creating new objects.  That is the reason that by
1683     default objects are created in the public schema.  When objects
1684     are referenced in any other context without schema qualification
1685     (table modification, data modification, or query commands) the
1686     search path is traversed until a matching object is found.
1687     Therefore, in the default configuration, any unqualified access
1688     again can only refer to the public schema.
1689    </para>
1690
1691    <para>
1692     To put our new schema in the path, we use:
1693 <programlisting>
1694 SET search_path TO myschema,public;
1695 </programlisting>
1696     (We omit the <literal>$user</literal> here because we have no
1697     immediate need for it.)  And then we can access the table without
1698     schema qualification:
1699 <programlisting>
1700 DROP TABLE mytable;
1701 </programlisting>
1702     Also, since <literal>myschema</literal> is the first element in
1703     the path, new objects would by default be created in it.
1704    </para>
1705
1706    <para>
1707     We could also have written:
1708 <programlisting>
1709 SET search_path TO myschema;
1710 </programlisting>
1711     Then we no longer have access to the public schema without
1712     explicit qualification.  There is nothing special about the public
1713     schema except that it exists by default.  It can be dropped, too.
1714    </para>
1715
1716    <para>
1717     See also <xref linkend="functions-info"> for other ways to manipulate
1718     the schema search path.
1719    </para>
1720
1721    <para>
1722     The search path works in the same way for data type names, function names,
1723     and operator names as it does for table names.  Data type and function
1724     names can be qualified in exactly the same way as table names.  If you
1725     need to write a qualified operator name in an expression, there is a
1726     special provision: you must write
1727 <synopsis>
1728 <literal>OPERATOR(</><replaceable>schema</><literal>.</><replaceable>operator</><literal>)</>
1729 </synopsis>
1730     This is needed to avoid syntactic ambiguity.  An example is:
1731 <programlisting>
1732 SELECT 3 OPERATOR(pg_catalog.+) 4;
1733 </programlisting>
1734     In practice one usually relies on the search path for operators,
1735     so as not to have to write anything so ugly as that.
1736    </para>
1737   </sect2>
1738
1739   <sect2 id="ddl-schemas-priv">
1740    <title>Schemas and Privileges</title>
1741
1742    <indexterm zone="ddl-schemas-priv">
1743     <primary>privilege</primary>
1744     <secondary sortas="schemas">for schemas</secondary>
1745    </indexterm>
1746
1747    <para>
1748     By default, users cannot access any objects in schemas they do not
1749     own.  To allow that, the owner of the schema needs to grant the
1750     <literal>USAGE</literal> privilege on the schema.  To allow users
1751     to make use of the objects in the schema, additional privileges
1752     might need to be granted, as appropriate for the object.
1753    </para>
1754
1755    <para>
1756     A user can also be allowed to create objects in someone else's
1757     schema.  To allow that, the <literal>CREATE</literal> privilege on
1758     the schema needs to be granted.  Note that by default, everyone
1759     has <literal>CREATE</literal> and <literal>USAGE</literal> privileges on
1760     the schema
1761     <literal>public</literal>.  This allows all users that are able to
1762     connect to a given database to create objects in its
1763     <literal>public</literal> schema.  If you do
1764     not want to allow that, you can revoke that privilege:
1765 <programlisting>
1766 REVOKE CREATE ON SCHEMA public FROM PUBLIC;
1767 </programlisting>
1768     (The first <quote>public</quote> is the schema, the second
1769     <quote>public</quote> means <quote>every user</quote>.  In the
1770     first sense it is an identifier, in the second sense it is a
1771     key word, hence the different capitalization; recall the
1772     guidelines from <xref linkend="sql-syntax-identifiers">.)
1773    </para>
1774   </sect2>
1775
1776   <sect2 id="ddl-schemas-catalog">
1777    <title>The System Catalog Schema</title>
1778
1779    <indexterm zone="ddl-schemas-catalog">
1780     <primary>system catalog</primary>
1781     <secondary>schema</secondary>
1782    </indexterm>
1783
1784    <para>
1785     In addition to <literal>public</> and user-created schemas, each
1786     database contains a <literal>pg_catalog</> schema, which contains
1787     the system tables and all the built-in data types, functions, and
1788     operators.  <literal>pg_catalog</> is always effectively part of
1789     the search path.  If it is not named explicitly in the path then
1790     it is implicitly searched <emphasis>before</> searching the path's
1791     schemas.  This ensures that built-in names will always be
1792     findable.  However, you can explicitly place
1793     <literal>pg_catalog</> at the end of your search path if you
1794     prefer to have user-defined names override built-in names.
1795    </para>
1796
1797    <para>
1798     In <productname>PostgreSQL</productname> versions before 7.3,
1799     table names beginning with <literal>pg_</> were reserved.  This is
1800     no longer true: you can create such a table name if you wish, in
1801     any non-system schema.  However, it's best to continue to avoid
1802     such names, to ensure that you won't suffer a conflict if some
1803     future version defines a system table named the same as your
1804     table.  (With the default search path, an unqualified reference to
1805     your table name would be resolved as the system table instead.)
1806     System tables will continue to follow the convention of having
1807     names beginning with <literal>pg_</>, so that they will not
1808     conflict with unqualified user-table names so long as users avoid
1809     the <literal>pg_</> prefix.
1810    </para>
1811   </sect2>
1812
1813   <sect2 id="ddl-schemas-patterns">
1814    <title>Usage Patterns</title>
1815
1816    <para>
1817     Schemas can be used to organize your data in many ways.  There are
1818     a few usage patterns that are recommended and are easily supported by
1819     the default configuration:
1820     <itemizedlist>
1821      <listitem>
1822       <para>
1823        If you do not create any schemas then all users access the
1824        public schema implicitly.  This simulates the situation where
1825        schemas are not available at all.  This setup is mainly
1826        recommended when there is only a single user or a few cooperating
1827        users in a database.  This setup also allows smooth transition
1828        from the non-schema-aware world.
1829       </para>
1830      </listitem>
1831
1832      <listitem>
1833       <para>
1834        You can create a schema for each user with the same name as
1835        that user.  Recall that the default search path starts with
1836        <literal>$user</literal>, which resolves to the user name.
1837        Therefore, if each user has a separate schema, they access their
1838        own schemas by default.
1839       </para>
1840
1841       <para>
1842        If you use this setup then you might also want to revoke access
1843        to the public schema (or drop it altogether), so users are
1844        truly constrained to their own schemas.
1845       </para>
1846      </listitem>
1847
1848      <listitem>
1849       <para>
1850        To install shared applications (tables to be used by everyone,
1851        additional functions provided by third parties, etc.), put them
1852        into separate schemas.  Remember to grant appropriate
1853        privileges to allow the other users to access them.  Users can
1854        then refer to these additional objects by qualifying the names
1855        with a schema name, or they can put the additional schemas into
1856        their search path, as they choose.
1857       </para>
1858      </listitem>
1859     </itemizedlist>
1860    </para>
1861   </sect2>
1862
1863   <sect2 id="ddl-schemas-portability">
1864    <title>Portability</title>
1865
1866    <para>
1867     In the SQL standard, the notion of objects in the same schema
1868     being owned by different users does not exist.  Moreover, some
1869     implementations do not allow you to create schemas that have a
1870     different name than their owner.  In fact, the concepts of schema
1871     and user are nearly equivalent in a database system that
1872     implements only the basic schema support specified in the
1873     standard.  Therefore, many users consider qualified names to
1874     really consist of
1875     <literal><replaceable>username</>.<replaceable>tablename</></literal>.
1876     This is how <productname>PostgreSQL</productname> will effectively
1877     behave if you create a per-user schema for every user.
1878    </para>
1879
1880    <para>
1881     Also, there is no concept of a <literal>public</> schema in the
1882     SQL standard.  For maximum conformance to the standard, you should
1883     not use (perhaps even remove) the <literal>public</> schema.
1884    </para>
1885
1886    <para>
1887     Of course, some SQL database systems might not implement schemas
1888     at all, or provide namespace support by allowing (possibly
1889     limited) cross-database access.  If you need to work with those
1890     systems, then maximum portability would be achieved by not using
1891     schemas at all.
1892    </para>
1893   </sect2>
1894  </sect1>
1895
1896  <sect1 id="ddl-inherit">
1897   <title>Inheritance</title>
1898
1899   <indexterm>
1900    <primary>inheritance</primary>
1901   </indexterm>
1902
1903   <indexterm>
1904    <primary>table</primary>
1905    <secondary>inheritance</secondary>
1906   </indexterm>
1907
1908   <para>
1909    <productname>PostgreSQL</productname> implements table inheritance,
1910    which can be a useful tool for database designers.  (SQL:1999 and
1911    later define a type inheritance feature, which differs in many
1912    respects from the features described here.)
1913   </para>
1914
1915   <para>
1916    Let's start with an example: suppose we are trying to build a data
1917    model for cities.  Each state has many cities, but only one
1918    capital. We want to be able to quickly retrieve the capital city
1919    for any particular state. This can be done by creating two tables,
1920    one for state capitals and one for cities that are not
1921    capitals. However, what happens when we want to ask for data about
1922    a city, regardless of whether it is a capital or not? The
1923    inheritance feature can help to resolve this problem. We define the
1924    <structname>capitals</structname> table so that it inherits from
1925    <structname>cities</structname>:
1926
1927 <programlisting>
1928 CREATE TABLE cities (
1929     name            text,
1930     population      float,
1931     altitude        int     -- in feet
1932 );
1933
1934 CREATE TABLE capitals (
1935     state           char(2)
1936 ) INHERITS (cities);
1937 </programlisting>
1938
1939    In this case, the <structname>capitals</> table <firstterm>inherits</>
1940    all the columns of its parent table, <structname>cities</>. State
1941    capitals also have an extra column, <structfield>state</>, that shows
1942    their state.
1943   </para>
1944
1945   <para>
1946    In <productname>PostgreSQL</productname>, a table can inherit from
1947    zero or more other tables, and a query can reference either all
1948    rows of a table or all rows of a table plus all of its descendant tables.
1949    The latter behavior is the default.
1950    For example, the following query finds the names of all cities,
1951    including state capitals, that are located at an altitude over
1952    500 feet:
1953
1954 <programlisting>
1955 SELECT name, altitude
1956     FROM cities
1957     WHERE altitude &gt; 500;
1958 </programlisting>
1959
1960    Given the sample data from the <productname>PostgreSQL</productname>
1961    tutorial (see <xref linkend="tutorial-sql-intro">), this returns:
1962
1963 <programlisting>
1964    name    | altitude
1965 -----------+----------
1966  Las Vegas |     2174
1967  Mariposa  |     1953
1968  Madison   |      845
1969 </programlisting>
1970   </para>
1971
1972   <para>
1973    On the other hand, the following query finds all the cities that
1974    are not state capitals and are situated at an altitude over 500 feet:
1975
1976 <programlisting>
1977 SELECT name, altitude
1978     FROM ONLY cities
1979     WHERE altitude &gt; 500;
1980
1981    name    | altitude
1982 -----------+----------
1983  Las Vegas |     2174
1984  Mariposa  |     1953
1985 </programlisting>
1986   </para>
1987
1988   <para>
1989    Here the <literal>ONLY</literal> keyword indicates that the query
1990    should apply only to <structname>cities</structname>, and not any tables
1991    below <structname>cities</structname> in the inheritance hierarchy.  Many
1992    of the commands that we have already discussed &mdash;
1993    <command>SELECT</command>, <command>UPDATE</command> and
1994    <command>DELETE</command> &mdash; support the
1995    <literal>ONLY</literal> keyword.
1996   </para>
1997
1998   <para>
1999    In some cases you might wish to know which table a particular row
2000    originated from. There is a system column called
2001    <structfield>tableoid</structfield> in each table which can tell you the
2002    originating table:
2003
2004 <programlisting>
2005 SELECT c.tableoid, c.name, c.altitude
2006 FROM cities c
2007 WHERE c.altitude &gt; 500;
2008 </programlisting>
2009
2010    which returns:
2011
2012 <programlisting>
2013  tableoid |   name    | altitude
2014 ----------+-----------+----------
2015    139793 | Las Vegas |     2174
2016    139793 | Mariposa  |     1953
2017    139798 | Madison   |      845
2018 </programlisting>
2019
2020    (If you try to reproduce this example, you will probably get
2021    different numeric OIDs.)  By doing a join with
2022    <structname>pg_class</> you can see the actual table names:
2023
2024 <programlisting>
2025 SELECT p.relname, c.name, c.altitude
2026 FROM cities c, pg_class p
2027 WHERE c.altitude &gt; 500 and c.tableoid = p.oid;
2028 </programlisting>
2029
2030    which returns:
2031
2032 <programlisting>
2033  relname  |   name    | altitude
2034 ----------+-----------+----------
2035  cities   | Las Vegas |     2174
2036  cities   | Mariposa  |     1953
2037  capitals | Madison   |      845
2038 </programlisting>
2039   </para>
2040
2041   <para>
2042    Inheritance does not automatically propagate data from
2043    <command>INSERT</command> or <command>COPY</command> commands to
2044    other tables in the inheritance hierarchy. In our example, the
2045    following <command>INSERT</command> statement will fail:
2046 <programlisting>
2047 INSERT INTO cities (name, population, altitude, state)
2048 VALUES ('New York', NULL, NULL, 'NY');
2049 </programlisting>
2050    We might hope that the data would somehow be routed to the
2051    <structname>capitals</structname> table, but this does not happen:
2052    <command>INSERT</command> always inserts into exactly the table
2053    specified.  In some cases it is possible to redirect the insertion
2054    using a rule (see <xref linkend="rules">).  However that does not
2055    help for the above case because the <structname>cities</> table
2056    does not contain the column <structfield>state</>, and so the
2057    command will be rejected before the rule can be applied.
2058   </para>
2059
2060   <para>
2061    All check constraints and not-null constraints on a parent table are
2062    automatically inherited by its children.  Other types of constraints
2063    (unique, primary key, and foreign key constraints) are not inherited.
2064   </para>
2065
2066   <para>
2067    A table can inherit from more than one parent table, in which case it has
2068    the union of the columns defined by the parent tables.  Any columns
2069    declared in the child table's definition are added to these.  If the
2070    same column name appears in multiple parent tables, or in both a parent
2071    table and the child's definition, then these columns are <quote>merged</>
2072    so that there is only one such column in the child table.  To be merged,
2073    columns must have the same data types, else an error is raised.  The
2074    merged column will have copies of all the check constraints coming from
2075    any one of the column definitions it came from, and will be marked not-null
2076    if any of them are.
2077   </para>
2078
2079   <para>
2080    Table inheritance is typically established when the child table is
2081    created, using the <literal>INHERITS</> clause of the
2082    <xref linkend="sql-createtable" endterm="sql-createtable-title">
2083    statement.
2084    Alternatively, a table which is already defined in a compatible way can
2085    have a new parent relationship added, using the <literal>INHERIT</literal>
2086    variant of <xref linkend="sql-altertable" endterm="sql-altertable-title">.
2087    To do this the new child table must already include columns with
2088    the same names and types as the columns of the parent. It must also include
2089    check constraints with the same names and check expressions as those of the
2090    parent. Similarly an inheritance link can be removed from a child using the
2091    <literal>NO INHERIT</literal> variant of <command>ALTER TABLE</>.
2092    Dynamically adding and removing inheritance links like this can be useful
2093    when the inheritance relationship is being used for table
2094    partitioning (see <xref linkend="ddl-partitioning">).
2095   </para>
2096
2097   <para>
2098    One convenient way to create a compatible table that will later be made
2099    a new child is to use the <literal>LIKE</literal> clause in <command>CREATE
2100    TABLE</command>. This creates a new table with the same columns as
2101    the source table. If there are any <literal>CHECK</literal>
2102    constraints defined on the source table, the <literal>INCLUDING
2103    CONSTRAINTS</literal> option to <literal>LIKE</literal> should be
2104    specified, as the new child must have constraints matching the parent
2105    to be considered compatible.
2106   </para>
2107
2108   <para>
2109    A parent table cannot be dropped while any of its children remain. Neither
2110    can columns or check constraints of child tables be dropped or altered
2111    if they are inherited
2112    from any parent tables. If you wish to remove a table and all of its
2113    descendants, one easy way is to drop the parent table with the
2114    <literal>CASCADE</literal> option.
2115   </para>
2116
2117   <para>
2118    <xref linkend="sql-altertable" endterm="sql-altertable-title"> will
2119    propagate any changes in column data definitions and check
2120    constraints down the inheritance hierarchy.  Again, dropping
2121    columns that are depended on by other tables is only possible when using
2122    the <literal>CASCADE</literal> option. <command>ALTER
2123    TABLE</command> follows the same rules for duplicate column merging
2124    and rejection that apply during <command>CREATE TABLE</command>.
2125   </para>
2126
2127  <sect2 id="ddl-inherit-caveats">
2128   <title>Caveats</title>
2129
2130   <para>
2131    Table access permissions are not automatically inherited.  Therefore,
2132    a user attempting to access a parent table must either have permissions
2133    to do the operation on all its child tables as well, or must use the
2134    <literal>ONLY</literal> notation.  When adding a new child table to
2135    an existing inheritance hierarchy, be careful to grant all the needed
2136    permissions on it.
2137   </para>
2138
2139   <para>
2140    A serious limitation of the inheritance feature is that indexes (including
2141    unique constraints) and foreign key constraints only apply to single
2142    tables, not to their inheritance children. This is true on both the
2143    referencing and referenced sides of a foreign key constraint. Thus,
2144    in the terms of the above example:
2145
2146    <itemizedlist>
2147     <listitem>
2148      <para>
2149       If we declared <structname>cities</>.<structfield>name</> to be
2150       <literal>UNIQUE</> or a <literal>PRIMARY KEY</>, this would not stop the
2151       <structname>capitals</> table from having rows with names duplicating
2152       rows in <structname>cities</>.  And those duplicate rows would by
2153       default show up in queries from <structname>cities</>.  In fact, by
2154       default <structname>capitals</> would have no unique constraint at all,
2155       and so could contain multiple rows with the same name.
2156       You could add a unique constraint to <structname>capitals</>, but this
2157       would not prevent duplication compared to <structname>cities</>.
2158      </para>
2159     </listitem>
2160
2161     <listitem>
2162      <para>
2163       Similarly, if we were to specify that
2164       <structname>cities</>.<structfield>name</> <literal>REFERENCES</> some
2165       other table, this constraint would not automatically propagate to
2166       <structname>capitals</>.  In this case you could work around it by
2167       manually adding the same <literal>REFERENCES</> constraint to
2168       <structname>capitals</>.
2169      </para>
2170     </listitem>
2171
2172     <listitem>
2173      <para>
2174       Specifying that another table's column <literal>REFERENCES
2175       cities(name)</> would allow the other table to contain city names, but
2176       not capital names.  There is no good workaround for this case.
2177      </para>
2178     </listitem>
2179    </itemizedlist>
2180
2181    These deficiencies will probably be fixed in some future release,
2182    but in the meantime considerable care is needed in deciding whether
2183    inheritance is useful for your problem.
2184   </para>
2185
2186   <note>
2187    <title>Deprecated</title>
2188    <para>
2189      In releases of <productname>PostgreSQL</productname> prior to 7.1, the
2190      default behavior was not to include child tables in queries. This was
2191      found to be error prone and also in violation of the SQL
2192      standard.  You can get the pre-7.1 behavior by turning off the
2193      <xref linkend="guc-sql-inheritance"> configuration
2194      option.
2195    </para>
2196   </note>
2197
2198    </sect2>
2199   </sect1>
2200
2201   <sect1 id="ddl-partitioning">
2202    <title>Partitioning</title>
2203
2204    <indexterm>
2205     <primary>partitioning</primary>
2206    </indexterm>
2207
2208    <indexterm>
2209     <primary>table</primary>
2210     <secondary>partitioning</secondary>
2211    </indexterm>
2212
2213    <para>
2214     <productname>PostgreSQL</productname> supports basic table
2215     partitioning. This section describes why and how to implement
2216     partitioning as part of your database design.
2217    </para>
2218
2219    <sect2 id="ddl-partitioning-overview">
2220      <title>Overview</title>
2221
2222    <para>
2223     Partitioning refers to splitting what is logically one large table
2224     into smaller physical pieces.
2225     Partitioning can provide several benefits:
2226    <itemizedlist>
2227     <listitem>
2228      <para>
2229       Query performance can be improved dramatically in certain situations,
2230       particularly when most of the heavily accessed rows of the table are in a
2231       single partition or a small number of partitions.  The partitioning
2232       substitutes for leading columns of indexes, reducing index size and
2233       making it more likely that the heavily-used parts of the indexes
2234       fit in memory.
2235      </para>
2236     </listitem>
2237
2238     <listitem>
2239      <para>
2240       When queries or updates access a large percentage of a single
2241       partition, performance can be improved by taking advantage
2242       of sequential scan of that partition instead of using an
2243       index and random access reads scattered across the whole table.
2244      </para>
2245     </listitem>
2246
2247     <listitem>
2248      <para>
2249       Bulk loads and deletes can be accomplished by adding or removing
2250       partitions, if that requirement is planned into the partitioning design.
2251       <command>ALTER TABLE</> is far faster than a bulk operation.
2252       It also entirely avoids the <command>VACUUM</command>
2253       overhead caused by a bulk <command>DELETE</>.
2254      </para>
2255     </listitem>
2256
2257     <listitem>
2258      <para>
2259       Seldom-used data can be migrated to cheaper and slower storage media.
2260      </para>
2261     </listitem>
2262    </itemizedlist>
2263
2264     The benefits will normally be worthwhile only when a table would
2265     otherwise be very large. The exact point at which a table will
2266     benefit from partitioning depends on the application, although a
2267     rule of thumb is that the size of the table should exceed the physical
2268     memory of the database server.
2269    </para>
2270
2271    <para>
2272     Currently, <productname>PostgreSQL</productname> supports partitioning
2273     via table inheritance.  Each partition must be created as a child
2274     table of a single parent table.  The parent table itself is normally
2275     empty; it exists just to represent the entire data set.  You should be
2276     familiar with inheritance (see <xref linkend="ddl-inherit">) before
2277     attempting to set up partitioning.
2278    </para>
2279
2280    <para>
2281     The following forms of partitioning can be implemented in
2282     <productname>PostgreSQL</productname>:
2283
2284     <variablelist>
2285      <varlistentry>
2286       <term>Range Partitioning</term>
2287
2288       <listitem>
2289        <para>
2290         The table is partitioned into <quote>ranges</quote> defined
2291         by a key column or set of columns, with no overlap between
2292         the ranges of values assigned to different partitions.  For
2293         example one might partition by date ranges, or by ranges of
2294         identifiers for particular business objects.
2295        </para>
2296       </listitem>
2297      </varlistentry>
2298
2299      <varlistentry>
2300       <term>List Partitioning</term>
2301
2302       <listitem>
2303        <para>
2304         The table is partitioned by explicitly listing which key values
2305         appear in each partition.
2306        </para>
2307       </listitem>
2308      </varlistentry>
2309     </variablelist>
2310    </para>
2311    </sect2>
2312
2313    <sect2 id="ddl-partitioning-implementation">
2314      <title>Implementing Partitioning</title>
2315
2316     <para>
2317      To set up a partitioned table, do the following:
2318      <orderedlist spacing="compact">
2319       <listitem>
2320        <para>
2321         Create the <quote>master</quote> table, from which all of the
2322         partitions will inherit.
2323        </para>
2324        <para>
2325         This table will contain no data.  Do not define any check
2326         constraints on this table, unless you intend them to
2327         be applied equally to all partitions.  There is no point
2328         in defining any indexes or unique constraints on it, either.
2329        </para>
2330       </listitem>
2331
2332       <listitem>
2333        <para>
2334         Create several <quote>child</quote> tables that each inherit from
2335         the master table.  Normally, these tables will not add any columns
2336         to the set inherited from the master.
2337        </para>
2338
2339        <para>
2340         We will refer to the child tables as partitions, though they
2341         are in every way normal <productname>PostgreSQL</> tables.
2342        </para>
2343       </listitem>
2344
2345       <listitem>
2346        <para>
2347         Add table constraints to the partition tables to define the
2348         allowed key values in each partition.
2349        </para>
2350
2351        <para>
2352         Typical examples would be:
2353 <programlisting>
2354 CHECK ( x = 1 )
2355 CHECK ( county IN ( 'Oxfordshire', 'Buckinghamshire', 'Warwickshire' ))
2356 CHECK ( outletID &gt;= 100 AND outletID &lt; 200 )
2357 </programlisting>
2358         Ensure that the constraints guarantee that there is no overlap
2359         between the key values permitted in different partitions.  A common
2360         mistake is to set up range constraints like this:
2361 <programlisting>
2362 CHECK ( outletID BETWEEN 100 AND 200 )
2363 CHECK ( outletID BETWEEN 200 AND 300 )
2364 </programlisting>
2365         This is wrong since it is not clear which partition the key value
2366         200 belongs in.
2367        </para>
2368
2369        <para>
2370         Note that there is no difference in
2371         syntax between range and list partitioning; those terms are
2372         descriptive only.
2373        </para>
2374       </listitem>
2375
2376       <listitem>
2377        <para>
2378         For each partition, create an index on the key column(s),
2379         as well as any other indexes you might want.  (The key index is
2380         not strictly necessary, but in most scenarios it is helpful.
2381         If you intend the key values to be unique then you should
2382         always create a unique or primary-key constraint for each
2383         partition.)
2384        </para>
2385       </listitem>
2386
2387       <listitem>
2388        <para>
2389         Optionally, define a trigger or rule to redirect data inserted into
2390         the master table to the appropriate partition.
2391        </para>
2392       </listitem>
2393
2394       <listitem>
2395        <para>
2396         Ensure that the <xref linkend="guc-constraint-exclusion">
2397         configuration parameter is not disabled in
2398         <filename>postgresql.conf</>.
2399         If it is, queries will not be optimized as desired.
2400        </para>
2401       </listitem>
2402
2403      </orderedlist>
2404     </para>
2405
2406     <para>
2407      For example, suppose we are constructing a database for a large
2408      ice cream company. The company measures peak temperatures every
2409      day as well as ice cream sales in each region. Conceptually,
2410      we want a table like this:
2411
2412 <programlisting>
2413 CREATE TABLE measurement (
2414     city_id         int not null,
2415     logdate         date not null,
2416     peaktemp        int,
2417     unitsales       int
2418 );
2419 </programlisting>
2420
2421      We know that most queries will access just the last week's, month's or
2422      quarter's data, since the main use of this table will be to prepare
2423      online reports for management.
2424      To reduce the amount of old data that needs to be stored, we
2425      decide to only keep the most recent 3 years worth of data. At the
2426      beginning of each month we will remove the oldest month's data.
2427     </para>
2428
2429     <para>
2430      In this situation we can use partitioning to help us meet all of our
2431      different requirements for the measurements table. Following the
2432      steps outlined above, partitioning can be set up as follows:
2433     </para>
2434
2435     <para>
2436      <orderedlist spacing="compact">
2437       <listitem>
2438        <para>
2439         The master table is the <structname>measurement</> table, declared
2440         exactly as above.
2441        </para>
2442       </listitem>
2443
2444       <listitem>
2445        <para>
2446         Next we create one partition for each active month:
2447
2448 <programlisting>
2449 CREATE TABLE measurement_y2006m02 ( ) INHERITS (measurement);
2450 CREATE TABLE measurement_y2006m03 ( ) INHERITS (measurement);
2451 ...
2452 CREATE TABLE measurement_y2007m11 ( ) INHERITS (measurement);
2453 CREATE TABLE measurement_y2007m12 ( ) INHERITS (measurement);
2454 CREATE TABLE measurement_y2008m01 ( ) INHERITS (measurement);
2455 </programlisting>
2456
2457         Each of the partitions are complete tables in their own right,
2458         but they inherit their definitions from the
2459         <structname>measurement</> table.
2460        </para>
2461
2462        <para>
2463         This solves one of our problems: deleting old data. Each
2464         month, all we will need to do is perform a <command>DROP
2465         TABLE</command> on the oldest child table and create a new
2466         child table for the new month's data.
2467        </para>
2468       </listitem>
2469
2470       <listitem>
2471        <para>
2472         We must provide non-overlapping table constraints.  Rather than
2473         just creating the partition tables as above, the table creation
2474         script should really be:
2475
2476  <programlisting>
2477 CREATE TABLE measurement_y2006m02 (
2478     CHECK ( logdate &gt;= DATE '2006-02-01' AND logdate &lt; DATE '2006-03-01' )
2479 ) INHERITS (measurement);
2480 CREATE TABLE measurement_y2006m03 (
2481     CHECK ( logdate &gt;= DATE '2006-03-01' AND logdate &lt; DATE '2006-04-01' )
2482 ) INHERITS (measurement);
2483 ...
2484 CREATE TABLE measurement_y2007m11 (
2485     CHECK ( logdate &gt;= DATE '2007-11-01' AND logdate &lt; DATE '2007-12-01' )
2486 ) INHERITS (measurement);
2487 CREATE TABLE measurement_y2007m12 (
2488     CHECK ( logdate &gt;= DATE '2007-12-01' AND logdate &lt; DATE '2008-01-01' )
2489 ) INHERITS (measurement);
2490 CREATE TABLE measurement_y2008m01 (
2491     CHECK ( logdate &gt;= DATE '2008-01-01' AND logdate &lt; DATE '2008-02-01' )
2492 ) INHERITS (measurement);
2493 </programlisting>
2494        </para>
2495       </listitem>
2496
2497       <listitem>
2498        <para>
2499         We probably need indexes on the key columns too:
2500
2501  <programlisting>
2502 CREATE INDEX measurement_y2006m02_logdate ON measurement_y2006m02 (logdate);
2503 CREATE INDEX measurement_y2006m03_logdate ON measurement_y2006m03 (logdate);
2504 ...
2505 CREATE INDEX measurement_y2007m11_logdate ON measurement_y2007m11 (logdate);
2506 CREATE INDEX measurement_y2007m12_logdate ON measurement_y2007m12 (logdate);
2507 CREATE INDEX measurement_y2008m01_logdate ON measurement_y2008m01 (logdate);
2508 </programlisting>
2509
2510         We choose not to add further indexes at this time.
2511        </para>
2512       </listitem>
2513
2514       <listitem>
2515        <para>
2516         We want our application to be able to say <literal>INSERT INTO
2517         measurement ...</> and have the data be redirected into the
2518         appropriate partition table.  We can arrange that by attaching
2519         a suitable trigger function to the master table.
2520         If data will be added only to the latest partition, we can
2521         use a very simple trigger function:
2522
2523 <programlisting>
2524 CREATE OR REPLACE FUNCTION measurement_insert_trigger()
2525 RETURNS TRIGGER AS $$
2526 BEGIN
2527     INSERT INTO measurement_y2008m01 VALUES (NEW.*);
2528     RETURN NULL;
2529 END;
2530 $$
2531 LANGUAGE plpgsql;
2532 </programlisting>
2533
2534         After creating the function, we create a trigger which
2535         calls the trigger function:
2536
2537 <programlisting>
2538 CREATE TRIGGER insert_measurement_trigger
2539     BEFORE INSERT ON measurement
2540     FOR EACH ROW EXECUTE PROCEDURE measurement_insert_trigger();
2541 </programlisting>
2542
2543         We must redefine the trigger function each month so that it always
2544         points to the current partition.  The trigger definition does
2545         not need to be updated, however.
2546        </para>
2547
2548        <para>
2549         We might want to insert data and have the server automatically
2550         locate the partition into which the row should be added. We
2551         could do this with a more complex trigger function, for example:
2552
2553 <programlisting>
2554 CREATE OR REPLACE FUNCTION measurement_insert_trigger()
2555 RETURNS TRIGGER AS $$
2556 BEGIN
2557     IF ( NEW.logdate &gt;= DATE '2006-02-01' AND NEW.logdate &lt; DATE '2006-03-01' ) THEN
2558         INSERT INTO measurement_y2006m02 VALUES (NEW.*);
2559     ELSIF ( NEW.logdate &gt;= DATE '2006-03-01' AND NEW.logdate &lt; DATE '2006-04-01' ) THEN
2560         INSERT INTO measurement_y2006m03 VALUES (NEW.*);
2561     ...
2562     ELSIF ( NEW.logdate &gt;= DATE '2008-01-01' AND NEW.logdate &lt; DATE '2008-02-01' ) THEN
2563         INSERT INTO measurement_y2008m01 VALUES (NEW.*);
2564     ELSE
2565         RAISE EXCEPTION 'Date out of range.  Fix the measurement_insert_trigger() function!';
2566     END IF;
2567     RETURN NULL;
2568 END;
2569 $$
2570 LANGUAGE plpgsql;
2571 </programlisting>
2572
2573         The trigger definition is the same as before.
2574         Note that each <literal>IF</literal> test must exactly match the
2575         <literal>CHECK</literal> constraint for its partition.
2576        </para>
2577
2578        <para>
2579         While this function is more complex than the single-month case,
2580         it doesn't need to be updated as often, since branches can be
2581         added in advance of being needed.
2582        </para>
2583
2584        <note>
2585         <para>
2586          In practice it might be best to check the newest partition first,
2587          if most inserts go into that partition.  For simplicity we have
2588          shown the trigger's tests in the same order as in other parts
2589          of this example.
2590         </para>
2591        </note>
2592       </listitem>
2593      </orderedlist>
2594     </para>
2595
2596     <para>
2597      As we can see, a complex partitioning scheme could require a
2598      substantial amount of DDL. In the above example we would be
2599      creating a new partition each month, so it might be wise to write a
2600      script that generates the required DDL automatically.
2601     </para>
2602
2603    </sect2>
2604
2605    <sect2 id="ddl-partitioning-managing-partitions">
2606    <title>Managing Partitions</title>
2607
2608    <para>
2609      Normally the set of partitions established when initially
2610      defining the table are not intended to remain static. It is
2611      common to want to remove old partitions of data and periodically
2612      add new partitions for new data. One of the most important
2613      advantages of partitioning is precisely that it allows this
2614      otherwise painful task to be executed nearly instantaneously by
2615      manipulating the partition structure, rather than physically moving large
2616      amounts of data around.
2617    </para>
2618
2619    <para>
2620      The simplest option for removing old data is simply to drop the partition
2621      that is no longer necessary:
2622 <programlisting>
2623 DROP TABLE measurement_y2006m02;
2624 </programlisting>
2625      This can very quickly delete millions of records because it doesn't have
2626      to individually delete every record.
2627    </para>
2628
2629    <para>
2630      Another option that is often preferable is to remove the partition from
2631      the partitioned table but retain access to it as a table in its own
2632      right:
2633 <programlisting>
2634 ALTER TABLE measurement_y2006m02 NO INHERIT measurement;
2635 </programlisting>
2636      This allows further operations to be performed on the data before
2637      it is dropped. For example, this is often a useful time to back up
2638      the data using <command>COPY</>, <application>pg_dump</>, or
2639      similar tools. It might also be a useful time to aggregate data
2640      into smaller formats, perform other data manipulations, or run
2641      reports.
2642    </para>
2643
2644    <para>
2645      Similarly we can add a new partition to handle new data. We can create an
2646      empty partition in the partitioned table just as the original partitions
2647      were created above:
2648
2649 <programlisting>
2650 CREATE TABLE measurement_y2008m02 (
2651     CHECK ( logdate &gt;= DATE '2008-02-01' AND logdate &lt; DATE '2008-03-01' )
2652 ) INHERITS (measurement);
2653 </programlisting>
2654
2655      As an alternative, it is sometimes more convenient to create the
2656      new table outside the partition structure, and make it a proper
2657      partition later. This allows the data to be loaded, checked, and
2658      transformed prior to it appearing in the partitioned table:
2659
2660 <programlisting>
2661 CREATE TABLE measurement_y2008m02
2662   (LIKE measurement INCLUDING DEFAULTS INCLUDING CONSTRAINTS);
2663 ALTER TABLE measurement_y2008m02 ADD CONSTRAINT y2008m02
2664    CHECK ( logdate &gt;= DATE '2008-02-01' AND logdate &lt; DATE '2008-03-01' );
2665 \copy measurement_y2008m02 from 'measurement_y2008m02'
2666 -- possibly some other data preparation work
2667 ALTER TABLE measurement_y2008m02 INHERIT measurement;
2668 </programlisting>
2669     </para>
2670    </sect2>
2671
2672    <sect2 id="ddl-partitioning-constraint-exclusion">
2673    <title>Partitioning and Constraint Exclusion</title>
2674
2675    <indexterm>
2676     <primary>constraint exclusion</primary>
2677    </indexterm>
2678
2679    <para>
2680     <firstterm>Constraint exclusion</> is a query optimization technique
2681     that improves performance for partitioned tables defined in the
2682     fashion described above.  As an example:
2683
2684 <programlisting>
2685 SET constraint_exclusion = on;
2686 SELECT count(*) FROM measurement WHERE logdate &gt;= DATE '2008-01-01';
2687 </programlisting>
2688
2689     Without constraint exclusion, the above query would scan each of
2690     the partitions of the <structname>measurement</> table. With constraint
2691     exclusion enabled, the planner will examine the constraints of each
2692     partition and try to prove that the partition need not
2693     be scanned because it could not contain any rows meeting the query's
2694     <literal>WHERE</> clause.  When the planner can prove this, it
2695     excludes the partition from the query plan.
2696    </para>
2697
2698    <para>
2699     You can use the <command>EXPLAIN</> command to show the difference
2700     between a plan with <varname>constraint_exclusion</> on and a plan
2701     with it off.  A typical unoptimized plan for this type of table setup is:
2702
2703 <programlisting>
2704 SET constraint_exclusion = off;
2705 EXPLAIN SELECT count(*) FROM measurement WHERE logdate &gt;= DATE '2008-01-01';
2706
2707                                           QUERY PLAN
2708 -----------------------------------------------------------------------------------------------
2709  Aggregate  (cost=158.66..158.68 rows=1 width=0)
2710    -&gt;  Append  (cost=0.00..151.88 rows=2715 width=0)
2711          -&gt;  Seq Scan on measurement  (cost=0.00..30.38 rows=543 width=0)
2712                Filter: (logdate &gt;= '2008-01-01'::date)
2713          -&gt;  Seq Scan on measurement_y2006m02 measurement  (cost=0.00..30.38 rows=543 width=0)
2714                Filter: (logdate &gt;= '2008-01-01'::date)
2715          -&gt;  Seq Scan on measurement_y2006m03 measurement  (cost=0.00..30.38 rows=543 width=0)
2716                Filter: (logdate &gt;= '2008-01-01'::date)
2717 ...
2718          -&gt;  Seq Scan on measurement_y2007m12 measurement  (cost=0.00..30.38 rows=543 width=0)
2719                Filter: (logdate &gt;= '2008-01-01'::date)
2720          -&gt;  Seq Scan on measurement_y2008m01 measurement  (cost=0.00..30.38 rows=543 width=0)
2721                Filter: (logdate &gt;= '2008-01-01'::date)
2722 </programlisting>
2723
2724     Some or all of the partitions might use index scans instead of
2725     full-table sequential scans, but the point here is that there
2726     is no need to scan the older partitions at all to answer this query.
2727     When we enable constraint exclusion, we get a significantly
2728     cheaper plan that will deliver the same answer:
2729
2730 <programlisting>
2731 SET constraint_exclusion = on;
2732 EXPLAIN SELECT count(*) FROM measurement WHERE logdate &gt;= DATE '2008-01-01';
2733                                           QUERY PLAN
2734 -----------------------------------------------------------------------------------------------
2735  Aggregate  (cost=63.47..63.48 rows=1 width=0)
2736    -&gt;  Append  (cost=0.00..60.75 rows=1086 width=0)
2737          -&gt;  Seq Scan on measurement  (cost=0.00..30.38 rows=543 width=0)
2738                Filter: (logdate &gt;= '2008-01-01'::date)
2739          -&gt;  Seq Scan on measurement_y2008m01 measurement  (cost=0.00..30.38 rows=543 width=0)
2740                Filter: (logdate &gt;= '2008-01-01'::date)
2741 </programlisting>
2742    </para>
2743
2744    <para>
2745     Note that constraint exclusion is driven only by <literal>CHECK</>
2746     constraints, not by the presence of indexes.  Therefore it isn't
2747     necessary to define indexes on the key columns.  Whether an index
2748     needs to be created for a given partition depends on whether you
2749     expect that queries that scan the partition will generally scan
2750     a large part of the partition or just a small part.  An index will
2751     be helpful in the latter case but not the former.
2752    </para>
2753
2754    <para>
2755     The default (and recommended) setting of
2756     <xref linkend="guc-constraint-exclusion"> is actually neither
2757     <literal>on</> nor <literal>off</>, but an intermediate setting
2758     called <literal>partition</>, which causes the technique to be
2759     applied only to queries that are likely to be working on partitioned
2760     tables.  The <literal>on</> setting causes the planner to examine
2761     <literal>CHECK</> constraints in all queries, even simple ones that
2762     are unlikely to benefit.
2763    </para>
2764
2765    </sect2>
2766
2767    <sect2 id="ddl-partitioning-alternatives">
2768    <title>Alternative Partitioning Methods</title>
2769
2770     <para>
2771      A different approach to redirecting inserts into the appropriate
2772      partition table is to set up rules, instead of a trigger, on the
2773      master table.  For example:
2774
2775 <programlisting>
2776 CREATE RULE measurement_insert_y2006m02 AS
2777 ON INSERT TO measurement WHERE
2778     ( logdate &gt;= DATE '2006-02-01' AND logdate &lt; DATE '2006-03-01' )
2779 DO INSTEAD
2780     INSERT INTO measurement_y2006m02 VALUES (NEW.*);
2781 ...
2782 CREATE RULE measurement_insert_y2008m01 AS
2783 ON INSERT TO measurement WHERE
2784     ( logdate &gt;= DATE '2008-01-01' AND logdate &lt; DATE '2008-02-01' )
2785 DO INSTEAD
2786     INSERT INTO measurement_y2008m01 VALUES (NEW.*);
2787 </programlisting>
2788
2789      A rule has significantly more overhead than a trigger, but the overhead
2790      is paid once per query rather than once per row, so this method might be
2791      advantageous for bulk-insert situations.  In most cases, however, the
2792      trigger method will offer better performance.
2793     </para>
2794
2795     <para>
2796      Be aware that <command>COPY</> ignores rules.  If you want to
2797      use <command>COPY</> to insert data, you'll need to copy into the correct
2798      partition table rather than into the master.  <command>COPY</> does fire
2799      triggers, so you can use it normally if you use the trigger approach.
2800     </para>
2801
2802     <para>
2803      Another disadvantage of the rule approach is that there is no simple
2804      way to force an error if the set of rules doesn't cover the insertion
2805      date; the data will silently go into the master table instead.
2806     </para>
2807
2808     <para>
2809      Partitioning can also be arranged using a <literal>UNION ALL</literal>
2810      view, instead of table inheritance.  For example,
2811
2812 <programlisting>
2813 CREATE VIEW measurement AS
2814           SELECT * FROM measurement_y2006m02
2815 UNION ALL SELECT * FROM measurement_y2006m03
2816 ...
2817 UNION ALL SELECT * FROM measurement_y2007m11
2818 UNION ALL SELECT * FROM measurement_y2007m12
2819 UNION ALL SELECT * FROM measurement_y2008m01;
2820 </programlisting>
2821
2822      However, the need to recreate the view adds an extra step to adding and
2823      dropping individual partitions of the data set.  In practice this
2824      method has little to recommend it compared to using inheritance.
2825     </para>
2826
2827    </sect2>
2828
2829    <sect2 id="ddl-partitioning-caveats">
2830    <title>Caveats</title>
2831
2832    <para>
2833     The following caveats apply to partitioned tables:
2834    <itemizedlist>
2835     <listitem>
2836      <para>
2837       There is no automatic way to verify that all of the
2838       <literal>CHECK</literal> constraints are mutually
2839       exclusive.  It is safer to create code that generates
2840       partitions and creates and/or modifies associated objects than
2841       to write each by hand.
2842      </para>
2843     </listitem>
2844
2845     <listitem>
2846      <para>
2847       The schemes shown here assume that the partition key column(s)
2848       of a row never change, or at least do not change enough to require
2849       it to move to another partition.  An <command>UPDATE</> that attempts
2850       to do that will fail because of the <literal>CHECK</> constraints.
2851       If you need to handle such cases, you can put suitable update triggers
2852       on the partition tables, but it makes management of the structure
2853       much more complicated.
2854      </para>
2855     </listitem>
2856
2857     <listitem>
2858      <para>
2859       If you are using manual <command>VACUUM</command> or
2860       <command>ANALYZE</command> commands, don't forget that
2861       you need to run them on each partition individually. A command like
2862 <programlisting>
2863 ANALYZE measurement;
2864 </programlisting>
2865       will only process the master table.
2866      </para>
2867     </listitem>
2868
2869    </itemizedlist>
2870    </para>
2871
2872    <para>
2873     The following caveats apply to constraint exclusion:
2874
2875    <itemizedlist>
2876     <listitem>
2877      <para>
2878       Constraint exclusion only works when the query's <literal>WHERE</>
2879       clause contains constants.  A parameterized query will not be
2880       optimized, since the planner cannot know which partitions the
2881       parameter value might select at run time.  For the same reason,
2882       <quote>stable</> functions such as <function>CURRENT_DATE</function>
2883       must be avoided.
2884      </para>
2885     </listitem>
2886
2887     <listitem>
2888      <para>
2889       Keep the partitioning constraints simple, else the planner may not be
2890       able to prove that partitions don't need to be visited.  Use simple
2891       equality conditions for list partitioning, or simple
2892       range tests for range partitioning, as illustrated in the preceding
2893       examples.  A good rule of thumb is that partitioning constraints should
2894       contain only comparisons of the partitioning column(s) to constants
2895       using B-tree-indexable operators.
2896      </para>
2897     </listitem>
2898
2899     <listitem>
2900      <para>
2901       All constraints on all partitions of the master table are examined
2902       during constraint exclusion, so large numbers of partitions are likely
2903       to increase query planning time considerably.  Partitioning using
2904       these techniques will work well with up to perhaps a hundred partitions;
2905       don't try to use many thousands of partitions.
2906      </para>
2907     </listitem>
2908
2909    </itemizedlist>
2910    </para>
2911   </sect2>
2912  </sect1>
2913
2914  <sect1 id="ddl-others">
2915   <title>Other Database Objects</title>
2916
2917   <para>
2918    Tables are the central objects in a relational database structure,
2919    because they hold your data.  But they are not the only objects
2920    that exist in a database.  Many other kinds of objects can be
2921    created to make the use and management of the data more efficient
2922    or convenient.  They are not discussed in this chapter, but we give
2923    you a list here so that you are aware of what is possible.
2924   </para>
2925
2926   <itemizedlist>
2927    <listitem>
2928     <para>
2929      Views
2930     </para>
2931    </listitem>
2932
2933    <listitem>
2934     <para>
2935      Functions and operators
2936     </para>
2937    </listitem>
2938
2939    <listitem>
2940     <para>
2941      Data types and domains
2942     </para>
2943    </listitem>
2944
2945    <listitem>
2946     <para>
2947      Triggers and rewrite rules
2948     </para>
2949    </listitem>
2950   </itemizedlist>
2951
2952   <para>
2953    Detailed information on
2954    these topics appears in <xref linkend="server-programming">.
2955   </para>
2956  </sect1>
2957
2958  <sect1 id="ddl-depend">
2959   <title>Dependency Tracking</title>
2960
2961   <indexterm zone="ddl-depend">
2962    <primary>CASCADE</primary>
2963    <secondary sortas="DROP">with DROP</secondary>
2964   </indexterm>
2965
2966   <indexterm zone="ddl-depend">
2967    <primary>RESTRICT</primary>
2968    <secondary sortas="DROP">with DROP</secondary>
2969   </indexterm>
2970
2971   <para>
2972    When you create complex database structures involving many tables
2973    with foreign key constraints, views, triggers, functions, etc. you
2974    will implicitly create a net of dependencies between the objects.
2975    For instance, a table with a foreign key constraint depends on the
2976    table it references.
2977   </para>
2978
2979   <para>
2980    To ensure the integrity of the entire database structure,
2981    <productname>PostgreSQL</productname> makes sure that you cannot
2982    drop objects that other objects still depend on.  For example,
2983    attempting to drop the products table we had considered in <xref
2984    linkend="ddl-constraints-fk">, with the orders table depending on
2985    it, would result in an error message such as this:
2986 <screen>
2987 DROP TABLE products;
2988
2989 NOTICE:  constraint orders_product_no_fkey on table orders depends on table products
2990 ERROR:  cannot drop table products because other objects depend on it
2991 HINT:  Use DROP ... CASCADE to drop the dependent objects too.
2992 </screen>
2993    The error message contains a useful hint: if you do not want to
2994    bother deleting all the dependent objects individually, you can run
2995 <screen>
2996 DROP TABLE products CASCADE;
2997 </screen>
2998    and all the dependent objects will be removed.  In this case, it
2999    doesn't remove the orders table, it only removes the foreign key
3000    constraint.  (If you want to check what <command>DROP ... CASCADE</> will do,
3001    run <command>DROP</> without <literal>CASCADE</> and read the <literal>NOTICE</> messages.)
3002   </para>
3003
3004   <para>
3005    All drop commands in <productname>PostgreSQL</productname> support
3006    specifying <literal>CASCADE</literal>.  Of course, the nature of
3007    the possible dependencies varies with the type of the object.  You
3008    can also write <literal>RESTRICT</literal> instead of
3009    <literal>CASCADE</literal> to get the default behavior, which is to
3010    prevent drops of objects that other objects depend on.
3011   </para>
3012
3013   <note>
3014    <para>
3015     According to the SQL standard, specifying either
3016     <literal>RESTRICT</literal> or <literal>CASCADE</literal> is
3017     required.  No database system actually enforces that rule, but
3018     whether the default behavior is <literal>RESTRICT</literal> or
3019     <literal>CASCADE</literal> varies across systems.
3020    </para>
3021   </note>
3022
3023   <note>
3024    <para>
3025     Foreign key constraint dependencies and serial column dependencies
3026     from <productname>PostgreSQL</productname> versions prior to 7.3
3027     are <emphasis>not</emphasis> maintained or created during the
3028     upgrade process.  All other dependency types will be properly
3029     created during an upgrade from a pre-7.3 database.
3030    </para>
3031   </note>
3032  </sect1>
3033
3034 </chapter>