Sql Server来龙去脉系列 必须知道的权限控制基础篇

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题外话：最近看到各种吐槽.NET怎么落寞、.NET怎么不行了、.NET工资低的帖子。我也吐槽一句：一个程序猿的自身价值不是由他选择了哪一门技术来决定，而是由他自身能创造出什么价值来决定。

    在进入本篇内容之前，这里有几个问题：

    1.一般程序猿都知道怎样创建、修改、登录账号，但知不知道登陆账号存储在哪个表或者视图？

    2.数据库中其实存在登录账号和用户两个概念，你能解释清楚这两个概念吗？

    3.对于一个登录账号，我们可以为他设置哪些权限？

    4.你清不清楚数据库信息存储在哪些表或试图？

    5.我们可以给登录账号设置权限，但清不清楚具体有哪两种权限？

   

    如果你回答不上，那接下来的内容有必要知道。如果都能很清楚的回答出来，接下来的内容你可以直接忽略。

    前一段时间写了Sql Server来龙去脉系列的前四篇，包括数据库的框架和配置、查询过程跟踪、数据库库和文件。说实话， 当时写的时候自己都是一知半解，有些内容了解得不是很清楚。近来我一直没有更新系列的后续内容，而是把时间用来写一个小的数据库权限管理系统，为得就是把前面写的系列随笔涉及到的知识巩固下。系统的主界面如下图：

    界面上的导航菜单也就是这篇随笔的主要内容，包括登陆账号、数据库、权限控制。权限控制包括了服务权限和数据库权限。需要说明的是：界面上的说的用户实际是登陆账号，而数据库用户和账号是有区别的。

    像登录账号、数据库以及权限等系统元数据一般是不允许直接操作的，那么我们怎样读取以及怎样修改更新这些元数据？Sql Server为开发人员提供了系统视图、存储过程、DDL（数据定义语言）用来读取以及更改系统元数据。DDL全称是Data Definition Laguage，它的语法包括我们经常用到的CREATE、ALTER、DROP等。开发人员在MSDN上也能找到对应的在线说明。下面分别给出帮助链接：

    1.系统视图：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms177862(v=sql.120).aspx，查看元数据一般都是通过目录视图查找。

    2.存储过程：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

    接下来我们分别介绍前面说的登录账号管理、数据库管理以及权限管理。

登录账号管理

账号查询

    管理维护Sql Server数据库，一般都是使用Sql Server Management Studio。当我们成功链接数据库实例后，可通过Security/Logins管理登录账号。如下图：

    这里有个疑问：这些账号信息是从哪里查出来的？之前我们介绍了系统元数据可通过系统视图查询。登录账号的目录视图是sys.syslogins，我们可通过下面的查询语句查询登录账号信息：

    执行结果如下：

    返回的结果包括了name、dbname、password、language，这几个字段是经常涉及到的，每行数据不止上面这些字段，还包括服务权限字段，如下：

    至于这些字段有什么用，后面介绍权限时再说明。在我自己写的数据管理系统中就是通过从sys.syslogins查询数据。系统界面如下：

创建账号

    知道数据怎么查询后，我们继续看怎样创建登录账号，下图就是创建登录账号的界面：

    界面包括了登录名、密码、默认数据库、默认语言，登陆名和密码操作者自己输入，但默认数据库和默认语言只能选择数据库存在的。所有我们必须得知道怎样查询数据库表和语言表，这里就提出了 另外两个目录视图sys.databases、sys.syslanguages。通过名字也能知道这两个表分别存储的是数据库和语言的元数据。执行下面语句查询数据库中存在哪些数据库：

    结果如下：

    结果中包含owner_sid字段，这个字段就是存储的登录账号的系统ID，一般是哪个登录账号创建的数据库，这个数据库就属于这个创建它的登陆账号。执行下面语句：

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

    结果如下：

    通过结果一目了然的看出每个数据库的所属者。记得在初始化系统数据库脚本时，一般都会判断数据库是否存在。现在我们知道可以通过sys.databases视图查看数据库信息，那么我们也通过以下语句判断一个数据库是否存在：

if exists (select * from sys.databases where name = ‘数据库名‘) 
    drop database [数据库名]

    sys.syslanguages的数据比较简单，这里就不再说明。可通过https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms190303(v=sql.120).aspx查看字段解释。现在再回到之前的创建界面，数据库和语言我们都能提供出来了，登录名和密码也输入了。但怎么把数据插入到数据库？这里就提到前面说的数据定义语言DDL，用CREATE LOGIN关键字创建登录账号。先看下在系统中我拼凑的SQL语句：

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);

   语句很简单，PASSWORD设置密码，DEFAULT_DATABASE设置默认数据库，DEFAULT_LANGUAGE设置默认语言。当然创建登录账号的参数肯定不止这些，我们可通过https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms189751(v=sql.120).aspx查看创建登录账号所有的参数。

修改账号

   现在已经知道怎样创建登录账号了，但有些时候我们需要修改登录账号的某些信息，例如密码、默认数据库。修改登录账号使用DDL语言的ALTER LOGIN关键字。修改语句和创建语句极其相似，只是把CREAT关键字改成了ALTER。看看下面的系统修改登录账号代码：

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

删除账号

    最后还剩下删除操作，我们知道删除表的语句一般是 DROP TABLE [表名]，而删除登陆账号也相似，执行：

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

    知道了上面这些内容，我们就可以很容易理解怎样增删改查登录账号了。但一个登录账号不是单独的存在数据库中，它还关联了服务权限、数据库权限等。

数据库管理

查询数据库

    数据库同样也涉及到增删改查，首先看看怎样查询数据库。在上一节我们知道数据库可以从sys.databases目录视图中查看，先看看权限系统的数据库查询界面，如下图所示：

    通过列表我们能看到数据库名称、数据库所有者、创建时间以及文件路径。然后我们执行语句:

select * from sys.databases

    执行结果如下：

    分析查询结果，我们单从sys.databases视图中是看不到数据库拥有者的名字以及数据库文件路径。但上一节我们讲了登录账号，我们知道它也有一个sid，所有可以通过sys.databases中的owner_sid和sys.logins关联。但数据库文件从哪里查询？这里又提出了另外一个目录视图sys.master_files，它包含了数据库文件的信息。先执行下面语句：

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

    执行结果如下：

    从查询结果可以看出，每个数据库基本上包含两行数据。其中，type字段分别为ROWS、LOG，表示数据和日志文件。结果字段中还有一个file_id，它关联了另外一张数据库文件视图sys.database_files。sys.database_files存储了数据库文件的详细信息，包括文件类型、文件大小、文件最大值、文件增长值。执行下面语句：

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

    查询结果如下：

    这里有个问题：为什么查询结果只返回了两条数据？这是因为我当前选择的数据是master，sys.database_files只返回当前数据库的文件信息。现在数据库信息都知道了.另外，还有一个兼容数据库视图sys.sysdatabases（视图说明：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms179900(v=sql.120).aspx）。它和sys.databases差不多，但能查询出文件的物理路径。sys.sysdatabases是sql server 2000中的系统视图，现在已经不建议使用了。以上几个数据库的关联关系如下：

    视图表已经有了，可直接通过多表关联查询出权限管理展示的结果。关联的查询语句如下：

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

    执行结果如下：

创建数据库

    作为一个开发人员，肯定会经常涉及到创建数据库。那么怎样创建数据库以及创建数据库需要哪些参数？通过创建登录账号（CREATE LOGINS ）语句，我们 可以推理创建数据库也是使用数据定义语句CREATE DATABASE来创建数据。我们先看看权限管理数据库的查询界面：

    上图包含了数据库名称、数据库所有者、初始化大小、增长方式、以及文件的最大值。当然，还必须有数据库文件信息，我直接在后台把文件路径写死了，和系统数据库同目录。数据库名称由我们自己定义，数据库所有者可通过sys.syslogins查询选择，初始值大小由我们自己设置，增长方式包括按照固定值大小或者按照百分比增长、文件最大值包括无限制或者设置最大值、数据库文件路径配置为磁盘路径。

    参数已经了解，接下来分析具体的创建语句，我们可以从msdn上查看到完整的数据库创建语句:

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
}

    具体参数请参考：https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms176061(v=sql.120).aspx

    现在我们通过权限管理系统创建数据库，在创建界面输入数据库参数，如下图所示：

    点击“创建”按钮后， 服务器自动生成数据库创建SQL语句 ，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)

    在创建数据库时，我们一般要把当前数据库切换到master数据库。上面的语句只指定了FILENAME，而没有指定log的FILENAME，这种情况SQL SERVER会自动在FILENAME同目录下为我们自动创建HeaviDb_log.ldf文件。SIZE设置为10，这里没有单位，默认单位为MB，也可以显示指定KB、MB、GB、TB后缀，例如SIZE = 10MB或者SIZE = 10GB。FILEGROWTH设置为2MB，即数据库按照2MB自增长，另外我们也可以按照百分比增长，例如FILEGROWTH = 10%。MAXSIZE设置为500，默认单位也是MB。如果我们不限制数据库文件大小，可直接用UNLIMITED代替MAXSIZE = 500。执行以上SQL语句，我们就能在数据库中查看到该数据库了。

修改数据库

    这一节讨论怎样修改数据库，但这里会涉及到比较核心的知识点。在权限管理系统中，选中数据库列表某一列，点击“修改”按钮，弹出修改数据库界面。但这里有一个问题，在数据库列表中只包含了 数据库名称、文件以及数据库所有者信息。而我们修改界面展示了数据库初始大小以及自增长值。这些信息在列表中是没有的。但通过数据库查询我们知道这些信息保存在sys.master_files中。执行查询语句：

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

    查询结果如下：

    查询的数据结果我们不能直接使用，数据库大小InitSize、数据库最大值MaxSize、自增长值Growth这些数据不能直接展示在界面，那这些数据到底是什么意思呢？先看看msdn对这几个字段的描述：

size	int	当前文件大小（以 8 KB 为单位的页数）。 对于数据库快照来说，size 表示该快照可以一直用于文件的最大空间。
max_size	int	最大文件大小（以 8 KB 为单位的页数）： 0 = 不允许增长。 -1 = 文件将一直增长到磁盘充满为止。 268435456 = 日志文件将增长到最大大小 2 TB。
growth	int	0 = 文件大小固定，不会增长。 >0 = 文件将自动增长。 如果 is_percent_growth = 0，则以若干个 8 KB 页为增量递增，舍入为 64 KB 如果 is_percent_growth = 1，增量将用整数百分比表示。
is_percent_growth	bit	1 = 文件的增长以百分比表示。 0 = 以页数为单位表示绝对增长大小。

    分析几个字段：

    1.size：没有直接存储文件大小，而是存储文件的总页数，每一页大小为8KB。以MB为size单位，size的实际值则应该为：（size * 8 /1024）MB；

    2. max_size：有三种值，一是等于-1，二是等于0，另一种是大于0 。等于-1表示UNLIMITED（没有限制）。等于0表示不允许增长。大于0时和size相似，以MB为max_size单位，max_size实际值则应该为：（max_size * 8 /1024）MB；

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

    4.growth：等于0表示固定大小，不会自增增长。大于0时依赖于is_percent_growth的值。如果is_percent_growth=0，growth按固定数字自增长。以MB为单位，growth实际值为（growth * 8 /1024）MB。如果is_percent_growth=1，则growth的实际值为growth%；

    以上字段了解清楚后，我们的数据库文件参数就能显示出来了。例如，修改刚才创建的HeaviDb数据库，弹出修改界面如下：

   修改初始值为20，增长方式为pecent并且值为10，文件最大值没有限制。这里需要说明几点：

    1.修改的初始值不能小于当前数据库文件的实际大小；

    2.如果文件最大值限制为固定值，那么这个固定值不能小于当前数据库大小以及修改后的数据库大小（初始值）;

    修改参数后界面如下：

    点击“保存”按钮，后台生成的SQL语句如下：

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

    修改数据库使用DDL的ALTER DATABASE语句，修改文件使用MODIFY FILE语句。完整的数据库修改SQL请查看：

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

删除数据库

    数据库的删除语句比较简单，SQL与语句如下：

USE master;
DROP DATABASE HeaviDb

    删除数据库必须知道：系统数据库是不能删除的；不能删除正在使用的数据库。

总结

    本篇随笔主要介绍了登录账号的查询、创建、修改、删除，以及数据库的查询、创建、修改、删除所涉及的系统视图以及DDL语句。通过这篇内容我们能够比较清楚的了解登录账号以及数据库在SQL SERVER中的存储元数据结构。本篇的内容都是一些基础知识，但同时也是比较重要的基础知识。下一篇将会详细分析数据库中登录账号和数据库的权限设置。

Sql Server来龙去脉系列 必须知道的权限控制基础篇

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