SQL Server数据库系统和数据库简介

一.SQL Server数据库系统概述

1.组成数据库系统的主要部分:

数据库系统（DataBase System，缩写为DBS）是采用数据库技术的计算机系统，是由数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）、数据库管理员（DBA）、硬件平台（硬件）和软件平台（软件）5部分构成的运行实体。

数据库管理员（DataBase Administrator，缩写为DBA）是对数据库进行规划、设计、维护和监视等的专业管理人员，在数据库系统中起着非常重要的作用

2. 认识数据模型

 数据模型是数据库系统的核心与基础，是关于描述数据与数据之间的联系、数据的语义、数据一致性约束的概念性工具的集合。 数据模型通常是由数据结构、数据操作和完整性约束3部分组成的，分别如下：

数据结构：是对系统静态特征的描述，描述对象包括数据的类型、内容、性质和数据之间的相互关系。

数据操作：是对系统动态特征的描述，是对数据库各种对象实例的操作。

完整性约束：是完整性规则的集合，它定义了给定数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则。

常用的数据模型有三种:层次模型 网状模型 关系模型

（1）层次模型：用树形结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为层次模型，具有以下特点： 每棵树有且仅有一个无双亲结点，称为根。 树中除根外所有结点有且仅有一个双亲

(2)网状模型：用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为网状模型。用网状模型编写应用程序极其复杂，数据的独立性较差

(3)关系模型:以二维表来描述数据。每个表有多个字段列和记录行，每个字段列有固定的属性（数字、字符、日期等）。关系模型数据结构简单、清晰、具有很高的数据独立性，因此是目前主流的数据库数据模型。

关系模型的基本术语如下：

关系：一个二维表就是一个关系。

元组：就是二维表中的一行，即表中的记录。

属性：就是二维表中的一列，用类型和值表示。

域：每个属性取值的变化范围，如性别的域为{男，女}。

关系中的数据约束如下：

实体完整性约束：约束关系的主键中属性值不能为空值。

参照完整性约束：关系之间的基本约束。 用户定义的完整性约束：它反映了具体应用中数据的语义要求。

3.关系数据库的规范化理论为：关系数据库中的每一个关系都要满足一定的规范。根据满足规范的条件不同，可以分为5个等级：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、……、第五范式（5NF）。其中，NF是Normal Form的缩写。一般情况下，只要把数据规范到第三范式标准就可以满足需要了。

（1）第一范式（1NF） 在一个关系中，消除重复字段，且各字段都是最小的逻辑存储单位。

（2）第二范式（2NF）     若关系模型属于第一范式，则关系中每一个非主关键字段都完全依赖于主关键字段，不能只部分依赖于主关键字的一部分。

（3）第三范式（3NF）     若关系属于第一个范式，且关系中所有非主关键字段都只依赖于主关键字段，第三范式要求去除传递依赖。

4.数据库设计原则如下。

（1）数据库内数据文件的数据组织应获得最大限度的共享、最小的冗余度，消除数据及数据依赖关系中的冗余部分，使依赖于同一个数据模型的数据达到有效的分离。

（2）保证输入、修改数据时数据的一致性与正确性。

（3）保证数据与使用数据的应用程序之间的高度独立性

5.实体间的关系:

一对一关系：是指表A中的一条记录在表B中有且只有一条相匹配的记录。在一对一关系中，大部分相关信息都在一个表中。    一对多关系：是指表A中的行可以在表B中有许多匹配行，但是表B中的行只能在表A中有一个匹配行。    

多对多关系：是指关系中每个表的行在相关表中具有多个匹配行。在数据库中，多对多关系的建立是依靠第3个表（称作连接表）实现的，连接表包含相关的两个表的主键列，然后从两个相关表的主键列分别创建与连接表中的匹配列的关系

二.SQL Server数据库概述

数据库（DataBase）是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，是存储在一起的相关数据的集合。其优点主要体现在以下几方面：

减少数据的冗余度，节省数据的存储空间

具有较高的数据独立性和易扩充性

实现数据资源的充分共享

下面介绍一下与数据库相关的几个概念：

（1）数据库系统 （DataBase System，简称DBS）是采用数据库技术的计算机系统，是由数据库（数据）、数据库管理系统（软件）、数据库管理员（人员）、硬件平台（硬件）和软件平台（软件）五部分构成的运行实体。其中数据库管理员（DataBase Administrator，简称DBA）是对数据库进行规划、设计、维护和监视等的专业管理人员，在数据库系统中起着非常重要的作用

（2）数据库管理系统 （DataBase Management System，简称DBMS）是数据库系统的一个重要组成部分，是位于用户与操作之间的一层数据管理软件，负责数据库中的数据组织、数据操纵、数据维护和数据服务等。主要具有如下功能：     数据存取的物理构建：为数据模式的物理存取与构建提供有效的存取方法与手段。     数据操纵功能：为用户使用数据库的数据提供方便，如查询、插入、修改、删除等以及简单的算术运算和统计。     数据定义功能：用户可以通过数据库管理系统提供的数据定义语言（Data Definition Language，简称DDL）方便地对数据库中的对象进行定义。     数据库的运行管理：数据库管理系统统一管理数据库的运行和维护，以保障数据的安全性、完整性、并发性和故障的系统恢复性。     数据库的建立和维护功能：数据库管理系统能够完成初始数据的输入和转换、数据库的转储和恢复、数据库的性能监视和分析等任务。

（3）关系数据库 是支持关系模型的数据库。关系模型由关系数据结构、关系操作集合和完整性约束三部分组成。    关系数据结构：在关系模型中数据结构单一，现实世界的实体以及实体间的联系均用关系来表示，实际上关系模型中数据结构就是一张二维表。    关系操作集合：关系操作分为关系代数、关系演算、具有关系代数和关系演算双重特点的语言（SQL语言）。    完整性约束：完整性约束包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性约束。

三.常用的数据库对象

（1）表     表是包含数据库中所有数据的数据库对象，是SQL Server数据库中最重要的逻辑对象。它由行和列组成，用于组织和存储数据。

（2）字段     表中每列称为一个字段，字段具有自己的属性，如字段类型、字段大小等，其中字段类型是字段最重要的属性，它决定了字段能够存储哪种数据。 SQL规范支持5种基本字段类型：字符型、文本型、数值型、逻辑型和日期时间型。

（3）索引     索引是一个单独的、物理的数据库结构。它是依赖于表建立的，在数据库中索引使数据库程序无须对整个表进行扫描，就可以在其中找到所需的数据。

（4）视图     视图是从一张或多张表中导出的表（也称虚拟表），是用户查看数据表中数据的一种方式。表中包括几个被定义的数据列与数据行，其结构和数据建立在对表的查询基础之上。视图中保存的不是数据，而是表的查询语句select。

（5）存储过程     存储过程（Stored Procedure）是一组为了完成特定功能的SQL语句集合（包含查询、插入、删除和更新等操作），经编译后以名称的形式存储在SQL Server服务器端的数据库中，由用户通过指定存储过程的名字来执行。当这个存储过程被调用执行时，这些操作也会同时执行。

四.数据库组成部分

 SQL Server 2012数据库主要由文件和文件组组成。数据库中的所有数据和对象（如表、存储过程和触发器）都被存储在文件中。

（1）文件主要分为以下3种类型：

主要数据文件：存放数据和数据库的初始化信息。每个数据库有且只有一个主要数据文件，默认扩展名是.mdf。

次要数据文件：存放除主要数据文件以外的所有数据文件。可以没有或有多个次要数据文件，默认扩展名是.ndf。

事务日志文件：存放用于恢复数据库的所有日志信息。每个数据库至少有一个事务日志文件，也可以有多个事务日志文件，默认扩展名是.ldf。

（2）文件组     文件组是SQL Server 2012数据文件的一种逻辑管理单位，它将数据库文件分成不同的文件组，方便于对文件的分配和管理。

文件组主要分为以下两种类型：  

    主文件组：包含主要数据文件和任何没有明确指派给其它文件组的文件。系统表的所有页都分配在主文件组中。

    用户定义文件组：主要是在CREATE DATABASE或ALTER DATABASE语句中，使用FILEGROUP关键字指定的文件组。

说明：     每个数据库中都有一个文件组作为默认文件组运行，默认文件组包含在创建时没有指定文件组的所有表和索引的页。在没有指定的情况下，主文件组作为默认文件组。 对文件进行分组时，一定要遵循文件和文件组的设计规则：    

 (1)文件只能是一个文件组的成员。  

 (2)文件或文件组不能由一个以上的数据库使用。  

 (3)数据和事务日志信息不能属于同一文件或文件组。

 (4)日志文件不能作为文件组的一部分。

 (5)日志空间与数据空间分开管理。

注意：系统管理员在进行备份操作时，可以备份或恢复个别的文件或文件组，而不用备份或恢复整个数据库

四.4个系统数据库

 SQL Server 2012的安装程序在安装时默认将建立4个系统数据库（Master、Model、Msdb和Tempdb）。

（1）master数据库     master数据库是SQL Server 2012中最重要的数据库。记录 SQL Server 实例的所有系统级信息，包括实例范围的元数据、端点、链接服务器和系统配置设置。

（2）tempdb数据库 tempdb是一个临时数据库，用于保存临时对象或中间结果集。

（3）model数据库     用作 SQL Server 实例上创建的所有数据库的模板。对 model 数据库进行的修改（如数据库大小、排序规则、恢复模式和其他数据库选项）将应用于以后创建的所有数据库。

（4）msdb数据库 用于 SQL Server 代理计划警报和作业

五.创建数据库

1．以界面方式创建数据库 下面在SQL Server Management Studio中创建数据库“db_database”，具体操作步骤如下。

（1）启动SQL Server Management Studio，并连接到SQL Server 2012中的数据库。

（2）鼠标右键单击“数据库”选项，在弹出的快捷菜单中选择“新建数据库”命令

（3）进入“添加库”对话框。在列表框中填写数据库名“db_database”，单击“确定”按钮，添加数据库成功

2．使用CREATE DATABASE语句创建数据库 语法如下：

CREATE DATABASE DB_InletStudent02 --创建数据库DB_InletStudent02
ON PRIMARY--主数据文件
(
--name文件名
NAME='DB_InletStudent03.MDF',
--指定主数据文件的路径
FILENAME='F:\VS\DB_InletStudent03.MDF',
--初始大小
SIZE=8MB,
--文件增长容量
FILEGROWTH=10%,
MAXSIZE=UNLIMITED

)

LOG ON(--事务日志文件
NAME='DB_InletStudent03.LDF',
FILENAME='F:\VS\DB_InletStudent03.LDF',
SIZE=8MB,
FILEGROWTH=10%,
MAXSIZE=UNLIMITED
)

六.修改,删除数据库

1.修改数据库

ALTER DATABASE  数据库名称

 ADD FILE：指定要增加的数据库文件。    

TO FILEGROUP：指定要增加文件到哪个文件组。  

 ADD LOG FILE：指定要增加的事务日志文件。

 REMOVE FILE：从数据库系统表中删除指定文件的定义，并且删除其物理文件。文件只有为空时才能被删除。

ADD FILEGROUP：指定要增加的文件组

MODIFY FILE：修改指定文件的文件名、容量大小、最大容量、文件增容方式等属性，但一次只能修改一个文件的一个属性

2.删除数据库

DROP DATABASE  数据库名称