2. 对象存储核心概念：桶、对象、键、元数据与版本控制

对象存储的元数据模型建立在五个核心概念之上：桶（Bucket）、对象（Object）、键（Key）、元数据（Metadata）和版本控制（Versioning）。理解这五个概念之间的层级关系与约束，是设计 PostgreSQL 元数据表结构的前提。

2.1 桶（Bucket）—— 存储容器与命名空间

桶是对象存储中最顶层的逻辑容器，类似于文件系统的“根目录”或数据库中的“Schema”。每个桶拥有全局唯一的名称，并承载存储类别、地域、权限策略等配置属性。

2.2 对象（Object）与键（Key）—— 数据实体与寻址标识

对象是对象存储的基本数据单元，由数据内容和元数据两部分组成。每个对象通过一个键（Key）在桶内唯一标识。键是一个 UTF-8 编码的字符串，长度通常限制在 1024 字节以内。

键的设计直接影响元数据查询性能：

• 扁平键空间：所有键在同一层级，无目录实体，路径分隔符（如 /）仅为逻辑约定。
• 前缀索引：PostgreSQL 通过 LIKE 'prefix%' 或 text_pattern_ops 索引实现前缀扫描，模拟目录列表。
• 键编码：URL 编码后的键需在应用层解码，元数据表存储原始键值。

-- 对象元数据表核心结构（简化版）
CREATE TABLE objects (
    bucket_id      UUID REFERENCES buckets(bucket_id),
    object_key     TEXT NOT NULL,          -- 原始键，UTF-8
    etag           VARCHAR(64),            -- 内容 MD5 或 SHA256
    size_bytes     BIGINT,
    content_type   VARCHAR(128),
    storage_class  VARCHAR(32),
    created_at     TIMESTAMPTZ DEFAULT NOW(),
    last_modified  TIMESTAMPTZ DEFAULT NOW(),
    PRIMARY KEY (bucket_id, object_key)
);

-- 前缀查询索引
CREATE INDEX idx_objects_key_prefix 
    ON objects (bucket_id, object_key text_pattern_ops);

2.3 元数据（Metadata）—— 对象的描述信息

元数据分为系统元数据和用户自定义元数据两类。系统元数据由存储引擎自动维护，用户元数据由客户端在上传时通过 HTTP 头部携带。

2.4 版本控制（Versioning）—— 数据变更的追溯机制

版本控制允许在同一键下保留多个对象版本。每次覆盖上传或删除操作都会生成一个新版本，而非直接覆盖原数据。版本控制状态在桶级别配置：

• 未启用：覆盖即丢弃旧版本，删除即彻底移除。
• 启用（Enabled）：每次写入生成新版本 ID，删除操作插入删除标记（Delete Marker）。
• 暂停（Suspended）：后续写入不再生成新版本，但已有版本保留。

-- 版本化对象表设计（关键差异）
CREATE TABLE object_versions (
    version_id     UUID DEFAULT gen_random_uuid(),
    bucket_id      UUID REFERENCES buckets(bucket_id),
    object_key     TEXT NOT NULL,
    version_status VARCHAR(16) DEFAULT 'active',  -- active / delete_marker
    is_latest      BOOLEAN DEFAULT TRUE,
    etag           VARCHAR(64),
    size_bytes     BIGINT,
    metadata       JSONB,
    created_at     TIMESTAMPTZ DEFAULT NOW(),
    PRIMARY KEY (bucket_id, object_key, version_id)
);

-- 查询最新版本
CREATE INDEX idx_versions_latest 
    ON object_versions (bucket_id, object_key, is_latest) 
    WHERE is_latest = TRUE;

2.5 核心概念在 PostgreSQL 中的映射关系

将上述概念映射到关系型数据库时，需要遵循以下原则：

1. 桶表作为根实体，存储桶级别配置，版本控制状态在此定义。
2. 对象表或对象版本表作为核心事实表，记录每个对象/版本的元数据。
3. 键作为分区键或索引键，支撑前缀查询和范围扫描。
4. 用户元数据通过 JSONB 或关联表存储，避免列爆炸。
5. 版本控制通过 version_id 和 is_latest 标志实现，删除标记作为特殊版本记录。