SQL Server 2014：数据库原理与应用

参考自《SQL Server 2014 数据库原理与应用》 鲁宁 人民邮电出版社

本文重点：
●关系型数据库管理系统 (Relational Database Management System，RDBMS)
●SQL(Structured Query Language，结构化查询语言)
●ODBC（Open Database Connectivity，开放数据库互联）
●SQL Server

1 数据库基本概念

1.1数据模型——关系型（Relational Database）

用二维表结构来表示实体及实体之间联系的模型称为关系模型。关系模型中的基本数据逻辑结构是一张二维表。关系数据库已成为数据库技术的主流。

●关系模型术语

1. 把二维表称作关系
2. 一个表的结构称为关系模式（Relational Schema），它由一个关西民以及它所有的属性名构成，其格式为：关系名（属性名1，属性名2，属性名3…）
3. 表中每一行称为一个元组，每一列称为一个属性
4. 由若干个关系模式组成的集合称为关系模型

1.2 数据库系统

数据库系统（Database System，DBS）是采用数据库技术的计算机系统。广义的数据库系统由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户构成。
——
数据库管理系统（Database Management System，DBMS），是一种负责数据库的定义、建立、操作、管理和维护的系统管理软件。数据库管理系统位于用户和操作系统之间，负责处理用户和应用程序存取、操纵数据库的各种请求。常用的大型DBMS：SQL Server、Oracle、Mysql等。
数据库应用系统是指在数据库管理系统提供的软件平台上，结合各领域的应用需求开发的软件产品。

●MySQL
MySQL是一个关系型数据库管理系统 (Relational Database Management System，RDBMS)，属于 Oracle 旗下的开源产品，在 WEB 应用方面相当出色。MySQL所使用的 SQL 语言是用于访问数据库的最常用标准化语言。

●SQL Server
SQL Server是一个关系型数据库管理系统，由微软公司开发，相比于MySQL,拥有更好的技术支持以及更昂贵的授权费用。

2 SQL简介及语句应用

SQL(Structured Query Language，结构化查询语言)是关系数据库的标准语言。

SQL语言的组成：

1. 数据定义语言（Data Definition Language，DDL），如CREATE,ALTER,DROP
2. 数据操纵语言（Data Manipulation Language，DML），如INSERT,UPDATE,DELETE
3. 数据控制语言（Data Control Language，DCL），如GRANT,REVOKE
4. 数据查询语言（Data Query Language，DQL），如SELECT,FRAOM,WHERE

一些SQL语句的执行需要特定权限。

2.1 SQL的数据类型

1. 整数数据型：bigint,int,smallint,tinyint,bit
2. 精确浮点型：numeric,decimal,float,real
3. 日期时间型：time,date,smalldatetime,datetime,datetime2,datetimeoffset
4. 字符型：char,varchar,text
5. 货币型：money,smallmoney
6. unicode字符型：nchar,nvarchar,ntext
7. 二进制字符型：binary,varbinary,image
8. 特殊数据型
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Unicode（万国码）为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码，以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。Unicode编码共有三种具体实现，分别为utf-8,utf-16,utf-32（utf：Unicode Transformation Format,针对Unicode的可变长度字符编码，Unicode只是一个字符集，在制定的时候并没有考虑编码的问题），其中utf-8占用一到四个字节，utf-16占用二或四个字节，utf-32占用四个字节。
详见：字符编码的概念

2.2 使用SQL语句管理数据库

这里暂时都以最简语法表示

1. 创建数据库

CREATE DATABASE database_name

2. 修改数据库

ALTER DATABASE database_name
...

4. 删除数据库

DROP DATABASE database_name

2.3 使用SQL语句管理表

1. 创建表

CREATE TABLE tablename
column1 datatype[constraint],
column2 datatype[constraint],
...
columnN datatype[constraint],

2. 修改表

——添加新列

ALTER TABLE table_name ADD COLUMN column_name datatype

——删除列

ALTER TABLE table_name DROP COLUMN column_name datatype

3. 删除表

DROP TABLE table_name

2.4 使用SQL语句维护数据

1. 数据插入
   可以一次插入一条或多条记录：

INSERT INTO table_name (column1,column2,column3,...)
VALUES (value1,value2,value3,...);

2. 数据更新

UPDATE table_name
SET column1=value1,column2=value2,...
WHERE some_column=some_value;

3. 数据删除

DELETE FROM table_name
WHERE some_column=some_value;

FROM字句用来指定检索数据的来源；
WHERE子句用来限制返回的行的搜索条件。

2.5 SQL简单查询语句

SQL语言使用SELECT语句来实现数据的查询，并按用户要求检索数据，将查询结果以表格的形式返回。

SELECT column_name,column_name
FROM table_name;

3数据库访问架构——ODBC技术简介

ODBC（Open Database Connectivity，开放数据库互联），是微软开放服务结构（WOSA）中有关数据库的一个组成部分，它建立了一组规范，并提供了一组对数据库访问的标准API。这些API利用SQL来完成大部分任务。
一个基于ODBC的应用程序对数据库的操作不依赖任何DBMS，所有数据库操作由对应的DBMS的ODBC驱动程序完成。ODBC为数据库应用程序访问异构型数据库提供了统一的数据存取API，应用程序不必重新编译、链接就可以与不同的DBMS连接。目前主流的DBMS都已支持ODBC。

一个完整的ODBC由以下几个部件组成：

1. 应用程序
   包括：
   ●ODBC管理器，用于管理安装的ODBC驱动程序和管理数据源；
   ●驱动程序管理器，用于管理ODBC驱动程序
2. ODBC API
   如ODBC驱动程序，提供了ODBC和数据库之间的接口。
3. 数据源
   包含数据库位置、类型等信息，是一种数据连接的抽象。

4启动SQL Server Management Studio

在使用SQL Server数据库管理系统之前，必须先启动SQL Server服务。

SQL Server Management Studio用于访问、配置和管理所有SQL Server组件的集成环境。

在此栏中选择以下设定：

1. 服务器类型：选择数据库引擎
2. 服务器名称：当前计算机名（如果计算机名修改过，则在此栏中也要做出相应的修改）
3. 身份验证：SQL Server和Windows的身份验证是结合在一起的，因此有两种验证模式：
   选择【SQL Server身份验证】时，默认登录名为sa，密码为软件安装时设置的密码；
   选择【Windows身份验证】时，可使用本机账户和密码。如果忘记了SQL Server的密码可以改用【Windows身份验证】。

如果出现下列问题：

请核对服务器名称是否填写正确（填入计算机名），然后检查是否开启全部相关服务（特别是SQL Server代理）。

5 SQL Server系统数据库简介

进入系统后，在左侧【对象资源管理器】列表中可看到系统默认安装的4个系统数据库，如下图所示：

1. master：记录SQL Server系统所有的系统级信息
2. model：用作系统上创建的所有数据库的模板
3. msdb：供SQL Server代理程序调度警报和作业以及记录操作员时使用
4. tempdb：保存所有的临时表和临时存储过程

6管理数据库

SQL Server用文件存放数据库，数据库是由数据库文件和事务日志文件组成的：
数据库文件（Database File）包含数据库数据和数据库对象，一个数据库可以有多个数据库文件，但一个数据库文件只属于一个数据库。数据库文件可以集合起来放到文件卒中，便于分配和管理。
事务日志文件（Transaction Log File）是记录所有事务以及事务对数据库所做的修改的文件。
文件组（File Group）是将多个数据库文件集合起来形成的一个整体。

6.1操作

1. 创建数据库：首次使用时必须创建新数据库。右键点击列表中的【数据库】，在菜单中点击【新建数据库】：
   

2. 创建数据表：右击列表中新建数据库中的【表】，在菜单中点击【新建表】

3. 浏览数据表：单击或双击数据表是无法打开表单页面的，需要右击数据表，在菜单中点击**【选择前1000行】**。无法查看所有行的原因是为了提高查询效率，可以通过设置来实现查看所有行。

7 SQL Server与外部数据的交互

7.1导入数据

使用SQL Server数据导入导出向导可以方便地将外部Excel、文本文件、Access等数据导入SQL Server目标数据库中。
右击新创建的数据库，在菜单中点击【任务】-【导入数据】，在弹出的【SQL Server导入和导出向导】中选择数据源，数据源指要从什么文件导入。注意软件不允许导入高版本的excel，因此建议将高版本的excel另存为低版本：

然后在【选择目标】中选择要将数据导入到哪个数据库中，选择【SQL Server native client 11】：

在【指定表复制或查询】中，选择【复制一个或多个表或视图的数据】；
在【选择源表和源视图】中选择要导入的表，注意有$符号结尾的是excel中的表。在这一步可能会出现导入完成后却找不到导入的表的情况，这时候只需要保存并重启软件即可。
跳过【查看数据类型映射】；
在【保存并运行包】中勾选【立即运行】；
其后一路点击完成向导配置。

展开【表】，可看到导入的数据表：

8数据安全性管理

8.1数据库登录管理

在SQL Server中有两种账号：一种是登录服务器（SQL Server）的登录账号（Login Name）；另一种是使用数据库的用户账号（User Name）。登录账号本身并不能让用户访问服务器中的数据库，当一个用户创建时，必须关联一个登录名。
系统创建的默认登录账号为sa。sa是超级管理员账号，允许SQL Server的系统管理员登录。

管理登录账号

忘记sa的密码后，可以先使用【Windows身份验证】进行登录，进入主界面后选择左侧列表【安全性】-【登录名】-“sa”，右击点击【属性】：

在此处修改密码：

然后执行重新启动的操作：

即可使用sa和更新的密码登录数据库。

8.2数据库用户管理

用户是服务器针对数据库权限的设置位置。用户是一个或多个登录对象在数据库中的映射。一个登录可对应多个用户，一个用户也可以被多个登录使用。如果没有为一个登录指定数据库用户，则登录时系统会视图将登录名映射成guest用户。

1. dbo用户
   全称Database Owner，是具有在数据库中执行所有活动的暗示性权限的用户。
2. guest用户
   创建数据库之后自动生成，其任务为让未经授权或明确定义的用户具有一定程度的权限。可以通过权限设置更改其权限。