Sql Server來龍去脈系列 必須知道的權限控制基礎篇

    題外話：最近看到各種吐槽.NET怎么落寞、.NET怎么不行了、.NET工資低的帖子。我也吐槽一句：一個程序猿的自身價值不是由他選擇了哪一門技術來決定，而是由他自身能創造出什么價值來決定。

    在進入本篇內容之前，這里有幾個問題：

    1.一般程序猿都知道怎樣創建、修改、登錄賬號，但知不知道登陸賬號存儲在哪個表或者視圖？

    2.數據庫中其實存在登錄賬號和用戶兩個概念，你能解釋清楚這兩個概念嗎？

    3.對於一個登錄賬號，我們可以為他設置哪些權限？

    4.你清不清楚數據庫信息存儲在哪些表或試圖？

    5.我們可以給登錄賬號設置權限，但清不清楚具體有哪兩種權限？

   

    如果你回答不上，那接下來的內容有必要知道。如果都能很清楚的回答出來，接下來的內容你可以直接忽略。

    前一段時間寫了Sql Server來龍去脈系列的前四篇，包括數據庫的框架和配置、查詢過程跟蹤、數據庫庫和文件。說實話， 當時寫的時候自己都是一知半解，有些內容了解得不是很清楚。近來我一直沒有更新系列的后續內容，而是把時間用來寫一個小的數據庫權限管理系統，為得就是把前面寫的系列隨筆涉及到的知識鞏固下。系統的主界面如下圖：

    界面上的導航菜單也就是這篇隨筆的主要內容，包括登陸賬號、數據庫、權限控制。權限控制包括了服務權限和數據庫權限。需要說明的是：界面上的說的用戶實際是登陸賬號，而數據庫用戶和賬號是有區別的。

    像登錄賬號、數據庫以及權限等系統元數據一般是不允許直接操作的，那么我們怎樣讀取以及怎樣修改更新這些元數據？Sql Server為開發人員提供了系統視圖、存儲過程、DDL（數據定義語言）用來讀取以及更改系統元數據。DDL全稱是Data Definition Laguage，它的語法包括我們經常用到的CREATE、ALTER、DROP等。開發人員在MSDN上也能找到對應的在線說明。下面分別給出幫助鏈接：

    1.系統視圖：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms177862(v=sql.120).aspx，查看元數據一般都是通過目錄視圖查找。

    2.存儲過程：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms187961(v=sql.120).aspx

    3.DDL：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ff848799(v=sql.120).aspx

    接下來我們分別介紹前面說的登錄賬號管理、數據庫管理以及權限管理。

登錄賬號管理

賬號查詢

    管理維護Sql Server數據庫，一般都是使用Sql Server Management Studio。當我們成功鏈接數據庫實例后，可通過Security/Logins管理登錄賬號。如下圖：

    這里有個疑問：這些賬號信息是從哪里查出來的？之前我們介紹了系統元數據可通過系統視圖查詢。登錄賬號的目錄視圖是sys.syslogins，我們可通過下面的查詢語句查詢登錄賬號信息：

select * from sys.syslogins， 字段說明：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms178593(v=sql.120).aspx

    執行結果如下：

    返回的結果包括了name、dbname、password、language，這幾個字段是經常涉及到的，每行數據不止上面這些字段，還包括服務權限字段，如下：

    至於這些字段有什么用，后面介紹權限時再說明。在我自己寫的數據管理系統中就是通過從sys.syslogins查詢數據。系統界面如下：

創建賬號

    知道數據怎么查詢后，我們繼續看怎樣創建登錄賬號，下圖就是創建登錄賬號的界面：

    界面包括了登錄名、密碼、默認數據庫、默認語言，登陸名和密碼操作者自己輸入，但默認數據庫和默認語言只能選擇數據庫存在的。所有我們必須得知道怎樣查詢數據庫表和語言表，這里就提出了 另外兩個目錄視圖sys.databases、sys.syslanguages。通過名字也能知道這兩個表分別存儲的是數據庫和語言的元數據。執行下面語句查詢數據庫中存在哪些數據庫：

select name, database_id, owner_sid, create_date from sys.databases，字段說明：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms178534(v=sql.120).aspx

    結果如下：

    結果中包含owner_sid字段，這個字段就是存儲的登錄賬號的系統ID，一般是哪個登錄賬號創建的數據庫，這個數據庫就屬於這個創建它的登陸賬號。執行下面語句：

select db.name, db.database_id, lg.name, db.create_date from sys.databases db inner join sys.syslogins lg on db.owner_sid = lg.sid

    結果如下：

    通過結果一目了然的看出每個數據庫的所屬者。記得在初始化系統數據庫腳本時，一般都會判斷數據庫是否存在。現在我們知道可以通過sys.databases視圖查看數據庫信息，那么我們也通過以下語句判斷一個數據庫是否存在：

if exists (select * from sys.databases where name = '數據庫名') 
    drop database [數據庫名]

    sys.syslanguages的數據比較簡單，這里就不再說明。可通過https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms190303(v=sql.120).aspx查看字段解釋。現在再回到之前的創建界面，數據庫和語言我們都能提供出來了，登錄名和密碼也輸入了。但怎么把數據插入到數據庫？這里就提到前面說的數據定義語言DDL，用CREATE LOGIN關鍵字創建登錄賬號。先看下在系統中我拼湊的SQL語句：

string sql = string.Format("CREATE LOGIN [{3}] WITH PASSWORD = N'{0}', DEFAULT_DATABASE =[{1}], DEFAULT_LANGUAGE =[{2}]" , login.Password, login.DbName, login.Laguage, login.Name);

   語句很簡單，PASSWORD設置密碼，DEFAULT_DATABASE設置默認數據庫，DEFAULT_LANGUAGE設置默認語言。當然創建登錄賬號的參數肯定不止這些，我們可通過https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms189751(v=sql.120).aspx查看創建登錄賬號所有的參數。

修改賬號

   現在已經知道怎樣創建登錄賬號了，但有些時候我們需要修改登錄賬號的某些信息，例如密碼、默認數據庫。修改登錄賬號使用DDL語言的ALTER LOGIN關鍵字。修改語句和創建語句極其相似，只是把CREAT關鍵字改成了ALTER。看看下面的系統修改登錄賬號代碼：

string sql = string.Format("ALTER LOGIN {0} WITH PASSWORD = N'{1}', DEFAULT_DATABASE =[{2}],DEFAULT_LANGUAGE =[{3}]", name, login.Password, login.DbName, login.Laguage)
//參考：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms189828(v=sql.120).aspx

刪除賬號

    最后還剩下刪除操作，我們知道刪除表的語句一般是 DROP TABLE [表名]，而刪除登陸賬號也相似，執行：

DROP LOGIN [登錄名]， https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms188012(v=sql.120).aspx

    知道了上面這些內容，我們就可以很容易理解怎樣增刪改查登錄賬號了。但一個登錄賬號不是單獨的存在數據庫中，它還關聯了服務權限、數據庫權限等。

數據庫管理

查詢數據庫

    數據庫同樣也涉及到增刪改查，首先看看怎樣查詢數據庫。在上一節我們知道數據庫可以從sys.databases目錄視圖中查看，先看看權限系統的數據庫查詢界面，如下圖所示：

    通過列表我們能看到數據庫名稱、數據庫所有者、創建時間以及文件路徑。然后我們執行語句:

select * from sys.databases

    執行結果如下：

    分析查詢結果，我們單從sys.databases視圖中是看不到數據庫擁有者的名字以及數據庫文件路徑。但上一節我們講了登錄賬號，我們知道它也有一個sid，所有可以通過sys.databases中的owner_sid和sys.logins關聯。但數據庫文件從哪里查詢？這里又提出了另外一個目錄視圖sys.master_files，它包含了數據庫文件的信息。先執行下面語句：

select * from sys.master_files，https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms186782(v=sql.120).aspx

    執行結果如下：

    從查詢結果可以看出，每個數據庫基本上包含兩行數據。其中，type字段分別為ROWS、LOG，表示數據和日志文件。結果字段中還有一個file_id，它關聯了另外一張數據庫文件視圖sys.database_files。sys.database_files存儲了數據庫文件的詳細信息，包括文件類型、文件大小、文件最大值、文件增長值。執行下面語句：

select * from sys.database_files，視圖說明：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms174397(v=sql.120).aspx

    查詢結果如下：

    這里有個問題：為什么查詢結果只返回了兩條數據？這是因為我當前選擇的數據是master，sys.database_files只返回當前數據庫的文件信息。現在數據庫信息都知道了.另外，還有一個兼容數據庫視圖sys.sysdatabases（視圖說明：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms179900(v=sql.120).aspx）。它和sys.databases差不多，但能查詢出文件的物理路徑。sys.sysdatabases是sql server 2000中的系統視圖，現在已經不建議使用了。以上幾個數據庫的關聯關系如下：

    視圖表已經有了，可直接通過多表關聯查詢出權限管理展示的結果。關聯的查詢語句如下：

select db.name as Name, db.database_id as DbId, db.create_date as CrTime, db.owner_sid as OwnerId, lg.name as OwnerName, mf.physical_name  as FileName    
 from sys.databases db    
left join sys.syslogins lg on db.owner_sid = lg.sid    
left join sys.master_files mf on db.database_id = mf.database_id and mf.type = 0

    執行結果如下：

創建數據庫

    作為一個開發人員，肯定會經常涉及到創建數據庫。那么怎樣創建數據庫以及創建數據庫需要哪些參數？通過創建登錄賬號（CREATE LOGINS ）語句，我們 可以推理創建數據庫也是使用數據定義語句CREATE DATABASE來創建數據。我們先看看權限管理數據庫的查詢界面：

    上圖包含了數據庫名稱、數據庫所有者、初始化大小、增長方式、以及文件的最大值。當然，還必須有數據庫文件信息，我直接在后台把文件路徑寫死了，和系統數據庫同目錄。數據庫名稱由我們自己定義，數據庫所有者可通過sys.syslogins查詢選擇，初始值大小由我們自己設置，增長方式包括按照固定值大小或者按照百分比增長、文件最大值包括無限制或者設置最大值、數據庫文件路徑配置為磁盤路徑。

    參數已經了解，接下來分析具體的創建語句，我們可以從msdn上查看到完整的數據庫創建語句:

Create a database
CREATE DATABASE database_name 
[ CONTAINMENT = { NONE | PARTIAL } ]
[ ON 
      [ PRIMARY ] <filespec> [ ,...n ] 
      [ , <filegroup> [ ,...n ] ] 
      [ LOG ON <filespec> [ ,...n ] ] 
] 
[ COLLATE collation_name ]
[ WITH  <option> [,...n ] ]
[;]

<option> ::=
{
      FILESTREAM ( <filestream_option> [,...n ] )
    | DEFAULT_FULLTEXT_LANGUAGE = { lcid | language_name | language_alias }
    | DEFAULT_LANGUAGE = { lcid | language_name | language_alias }
    | NESTED_TRIGGERS = { OFF | ON }
    | TRANSFORM_NOISE_WORDS = { OFF | ON}
    | TWO_DIGIT_YEAR_CUTOFF = <two_digit_year_cutoff> 
    | DB_CHAINING { OFF | ON }
    | TRUSTWORTHY { OFF | ON }
}

<filestream_option> ::=
{
      NON_TRANSACTED_ACCESS = { OFF | READ_ONLY | FULL }
    | DIRECTORY_NAME = 'directory_name' 
}

<filespec> ::= 
{
(
    NAME = logical_file_name ,
    FILENAME = { 'os_file_name' | 'filestream_path' } 
    [ , SIZE = size [ KB | MB | GB | TB ] ] 
    [ , MAXSIZE = { max_size [ KB | MB | GB | TB ] | UNLIMITED } ] 
    [ , FILEGROWTH = growth_increment [ KB | MB | GB | TB | % ] ]
)
}

<filegroup> ::= 
{
FILEGROUP filegroup name [ [ CONTAINS FILESTREAM ] [ DEFAULT ] | CONTAINS MEMORY_OPTIMIZED_DATA ]
    <filespec> [ ,...n ]
}

<service_broker_option> ::=
{
    ENABLE_BROKER
  | NEW_BROKER
  | ERROR_BROKER_CONVERSATIONS
}

    具體參數請參考：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms176061(v=sql.120).aspx

    現在我們通過權限管理系統創建數據庫，在創建界面輸入數據庫參數，如下圖所示：

    點擊“創建”按鈕后， 服務器自動生成數據庫創建SQL語句 ，如下：

USE master;
CREATE DATABASE HeaviDb 
ON(
Name = HeaviDb,
FILENAME = 'D:\Program Files\Microsoft SQL Server\MSSQL11.MSSQLSERVER\MSSQL\DATA\HeaviDb.mdf',
SIZE = 10,
FILEGROWTH = 2MB,
MAXSIZE = 500)

    在創建數據庫時，我們一般要把當前數據庫切換到master數據庫。上面的語句只指定了FILENAME，而沒有指定log的FILENAME，這種情況SQL SERVER會自動在FILENAME同目錄下為我們自動創建HeaviDb_log.ldf文件。SIZE設置為10，這里沒有單位，默認單位為MB，也可以顯示指定KB、MB、GB、TB后綴，例如SIZE = 10MB或者SIZE = 10GB。FILEGROWTH設置為2MB，即數據庫按照2MB自增長，另外我們也可以按照百分比增長，例如FILEGROWTH = 10%。MAXSIZE設置為500，默認單位也是MB。如果我們不限制數據庫文件大小，可直接用UNLIMITED代替MAXSIZE = 500。執行以上SQL語句，我們就能在數據庫中查看到該數據庫了。

修改數據庫

    這一節討論怎樣修改數據庫，但這里會涉及到比較核心的知識點。在權限管理系統中，選中數據庫列表某一列，點擊“修改”按鈕，彈出修改數據庫界面。但這里有一個問題，在數據庫列表中只包含了 數據庫名稱、文件以及數據庫所有者信息。而我們修改界面展示了數據庫初始大小以及自增長值。這些信息在列表中是沒有的。但通過數據庫查詢我們知道這些信息保存在sys.master_files中。執行查詢語句：

select 
mf.database_id as DbId, mf.name as Name, 
mf.size as InitSize, mf.max_size as MaxSize, mf.growth as Growth, mf.is_percent_growth as IsPercentGrowth 
from sys.master_files mf where mf.type = 0

    查詢結果如下：

    查詢的數據結果我們不能直接使用，數據庫大小InitSize、數據庫最大值MaxSize、自增長值Growth這些數據不能直接展示在界面，那這些數據到底是什么意思呢？先看看msdn對這幾個字段的描述：

size	int	當前文件大小（以 8 KB 為單位的頁數）。 對於數據庫快照來說，size 表示該快照可以一直用於文件的最大空間。
max_size	int	最大文件大小（以 8 KB 為單位的頁數）： 0 = 不允許增長。 -1 = 文件將一直增長到磁盤充滿為止。 268435456 = 日志文件將增長到最大大小 2 TB。
growth	int	0 = 文件大小固定，不會增長。 >0 = 文件將自動增長。 如果 is_percent_growth = 0，則以若干個 8 KB 頁為增量遞增，舍入為 64 KB 如果 is_percent_growth = 1，增量將用整數百分比表示。
is_percent_growth	bit	1 = 文件的增長以百分比表示。 0 = 以頁數為單位表示絕對增長大小。

    分析幾個字段：

    1.size：沒有直接存儲文件大小，而是存儲文件的總頁數，每一頁大小為8KB。以MB為size單位，size的實際值則應該為：（size * 8 /1024）MB；

    2. max_size：有三種值，一是等於-1，二是等於0，另一種是大於0 。等於-1表示UNLIMITED（沒有限制）。等於0表示不允許增長。大於0時和size相似，以MB為max_size單位，max_size實際值則應該為：（max_size * 8 /1024）MB；

    3.is_percent_growth：值等於0或者1，等於1表示按百分比自增長。等於0表示按固定值增長;

    4.growth：等於0表示固定大小，不會自增增長。大於0時依賴於is_percent_growth的值。如果is_percent_growth=0，growth按固定數字自增長。以MB為單位，growth實際值為（growth * 8 /1024）MB。如果is_percent_growth=1，則growth的實際值為growth%；

    以上字段了解清楚后，我們的數據庫文件參數就能顯示出來了。例如，修改剛才創建的HeaviDb數據庫，彈出修改界面如下：

   修改初始值為20，增長方式為pecent並且值為10，文件最大值沒有限制。這里需要說明幾點：

    1.修改的初始值不能小於當前數據庫文件的實際大小；

    2.如果文件最大值限制為固定值，那么這個固定值不能小於當前數據庫大小以及修改后的數據庫大小（初始值）;

    修改參數后界面如下：

    點擊“保存”按鈕，后台生成的SQL語句如下：

USE master;
ALTER DATABASE HeaviDb 
MODIFY FILE (Name = HeaviDb,SIZE = 20,FILEGROWTH = 20,MAXSIZE = UNLIMITED)

    修改數據庫使用DDL的ALTER DATABASE語句，修改文件使用MODIFY FILE語句。完整的數據庫修改SQL請查看：

https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms174269(v=sql.120).aspx。

刪除數據庫

    數據庫的刪除語句比較簡單，SQL與語句如下：

USE master;
DROP DATABASE HeaviDb

    刪除數據庫必須知道：系統數據庫是不能刪除的；不能刪除正在使用的數據庫。

總結

    本篇隨筆主要介紹了登錄賬號的查詢、創建、修改、刪除，以及數據庫的查詢、創建、修改、刪除所涉及的系統視圖以及DDL語句。通過這篇內容我們能夠比較清楚的了解登錄賬號以及數據庫在SQL SERVER中的存儲元數據結構。本篇的內容都是一些基礎知識，但同時也是比較重要的基礎知識。下一篇將會詳細分析數據庫中登錄賬號和數據庫的權限設置。

附錄

sys.syslogins	每個登錄帳戶在表中對應一行	https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms178593(v=sql.120).aspx
sys.databases	為 SQL Server 實例中的每個數據庫都包含一行	https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms178534(v=sql.120).aspx
sys.syslanguages	對於 SQL Server 實例中的每種語言都包含一行	https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms190303(v=sql.120).aspx
sys.master_files	每個存儲在 master 數據庫中的數據庫文件各占一行。 這是一個系統范圍視圖	https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms186782(v=sql.120).aspx
sys.database_files	每個存儲在數據庫本身中的數據庫文件在表中占用一行。	https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms174397(v=sql.120).aspx
sys.sysdatabases	Microsoft SQL Server 實例中的每個數據庫在該表中各對應一行	https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms179900(v=sql.120).aspx
CREATE LOGIN	為 數據庫引擎 和 SQL Server 創建Azure SQL Database登錄名	https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms189751(v=sql.120).aspx
ALTER LOGIN	ALTER LOGIN	https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms189828(v=sql.120).aspx
DROP LOGIN	刪除 SQL Server 登錄帳戶	https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms188012(v=sql.120).aspx
CREATE DATABASE	建一個新數據庫及存儲該數據庫、數據庫快照的文件，或從先前創建的數據庫的已分離文件中附加數據庫	https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms176061(v=sql.120).aspx
ALTER DATABASE	修改一個數據庫或與該數據庫關聯的文件和文件組	https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms174269(v=sql.120).aspx
DROP DATABASE	從 SQL Server 實例中刪除一個或多個用戶數據庫或數據庫快照	https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms178613(v=sql.120).aspx

 

 

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