一、SQL Server的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)

SQL Server 是Microsoft 公司推出的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。具有使用方便可伸縮性好與相關(guān)軟件集成程度高等優(yōu)點，可跨越從運行Microsoft Windows 98 的膝上型電腦到運行Microsoft Windows 2012 的大型多處理器的服務器等多種平臺使用。‘

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1、文件類型

數(shù)據(jù)庫在磁盤上是以文件為單位存儲的，由數(shù)據(jù)文件和事務日志文件組成。一個數(shù)據(jù)庫至少應該包含一個數(shù)據(jù)文件和一個事務日志文件。

• 主數(shù)據(jù)文件：主數(shù)據(jù)文件包含數(shù)據(jù)庫的啟動信息，指向數(shù)據(jù)庫中的其他文件，每個數(shù)據(jù)庫都有一個主數(shù)據(jù)文件（有且只有一個），推薦文件擴展名是.mdf；

• 次要（輔助）數(shù)據(jù)文件：除主數(shù)據(jù)文件以外的所有其他數(shù)據(jù)文件都是次要數(shù)據(jù)文件，某些數(shù)據(jù)庫可能不包含任何次要數(shù)據(jù)文件，而有些數(shù)據(jù)庫則包含多個次要數(shù)據(jù)文件，次要數(shù)據(jù)文件的推薦文件擴展名是.ndf；

• 事務日志文件：事務日志文件包含恢復數(shù)據(jù)庫所有事務的信息，每個數(shù)據(jù)庫中至少有一個事務日志文件，當然也可以有多個。事務日志文件的推薦文件擴展名是.idf；

• 文件流數(shù)據(jù)文件：可以使基于SQL的應用程序能在文件系統(tǒng)中存儲非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，如：文檔、圖片、音頻、視頻等；

2、數(shù)據(jù)文件

從更微觀的角度來看，數(shù)據(jù)文件由若干個64KB大小的區(qū)組成，每個區(qū)由8個8KB的連續(xù)頁組成，如下圖所示：

SQL Server所能識別的最小存儲單位被稱為頁。一個頁的大小是8KB，它是SQL Server實際存儲數(shù)據(jù)的單位。磁盤I/O操作再頁級執(zhí)行。一個區(qū)由8個物理上連續(xù)的頁組成，用來
有效地管理頁。所有的頁都存儲在區(qū)中。當在SQL Server中創(chuàng)建了表以后，對象就被分配到區(qū)中。較小的表可以和其他數(shù)據(jù)庫對象在一個區(qū)中。

3、事務日志

事務是一個或多個T-SQL語句的集合，相當于一個“原子”任務，要么執(zhí)行成功，要不完全不執(zhí)行。每個SQL Server數(shù)據(jù)庫都具有事務日志，用來記錄所有事務的SQL語句。當發(fā)生數(shù)據(jù)災難時，通過事務日志記錄的T-SQL語句可以恢復數(shù)據(jù)庫。
事務日志文件的存儲不是以頁為單位的，而是以一條條的大小不等的日志記錄為單位。

二、數(shù)據(jù)庫管理

可以使用SSMS工具來設計和建立數(shù)據(jù)庫，存儲企業(yè)數(shù)據(jù)，以滿足企業(yè)的需求。

SSMS(SQL Server Management Studio)的縮寫，Microsoft SQL Server Management Studio 是 Microsoft SQL Server(2005/2008)以來提供的一種新集成環(huán)境，用于訪問、配置、控制、管理和開發(fā) SQL Server 的所有組件。SQL Server Management Studio 將一組多樣化的圖形工具與多種功能齊全的腳本編輯器組合在一起，可為各種技術(shù)級別的開發(fā)人員和管理員提供對 SQL Server 的訪問。

1、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫

創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫之前，必須要先確定數(shù)據(jù)庫的名稱、所有者（創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的用戶）、大小，以及存儲該數(shù)據(jù)文件和事務日志文件的位置。所以在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫之前，需要考慮如下事項：

• 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的權(quán)限默認授予sysadmin和dbcreator服務器角色成員，服務器角色用于向用戶授予服務器范圍內(nèi)的安全特權(quán)；

• 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的用戶將成為該數(shù)據(jù)庫的所有者；

• 考慮數(shù)據(jù)文件及日志文件的放置位置；

• 合理估計數(shù)據(jù)庫的大小合并增長值；

1）啟動SSMS，使用sa登錄數(shù)據(jù)庫

2）右擊“數(shù)據(jù)庫”節(jié)點，在彈出的快捷菜單中選擇“新建數(shù)據(jù)庫”命令

3）打開“新建數(shù)據(jù)庫”窗口，設置數(shù)據(jù)庫名稱為“class”，指定數(shù)據(jù)庫的所有者，默認創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的用戶將成為該數(shù)據(jù)庫的所有者

4）在“路徑”列中設置文件的保存目錄，單擊該列中的按鈕，打開“定位文件夾”對話框，可以選擇保存文件的目錄

5）在“初始大小”列中設置初始值，在“自動增長/最大大小”列中設置自動增長值

6）當設置完數(shù)據(jù)名稱和其他選項后，單擊“確定”按鈕，一個新的數(shù)據(jù)庫就建好了。它生成了兩個文件，一個是包含數(shù)據(jù)的.mdf文件，另一個是包含日志信息的.ldf文件

7）作為一名數(shù)據(jù)庫管理員，可能會處理一些對數(shù)據(jù)庫的特殊要求，所有需要為數(shù)據(jù)庫設置數(shù)據(jù)庫級選項，而不采用創(chuàng)建時的默認值。這些選項的修改可以在“數(shù)據(jù)庫屬性-class”窗口的“選項”界面中進行

2、擴展數(shù)據(jù)庫

當數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)文件或日志文件的空間被占滿時，需要為數(shù)據(jù)文件和日志文件分配更多的空間。SQL Server可以根據(jù)在新建數(shù)據(jù)庫時定義的增長參數(shù)自動擴展數(shù)據(jù)庫，也可以通過在現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫文件上分配更多文件空間，或者在另一個新文件上分配空間來手動擴展數(shù)據(jù)庫。

擴展數(shù)據(jù)庫時，必須使數(shù)據(jù)庫的容量至少增加1MB，還可以指定允許文件增長到的最大值，這樣可以防止文件無限制地增大，導致用盡整個磁盤空間。根據(jù)自己的需求，應適當設置增長值，過大或過小都是不恰當?shù)摹?/p>

1）在SSMS的對象資源管理器中，右擊“class”數(shù)據(jù)庫，在彈出的快捷菜單中選擇“屬性”命令，打開“數(shù)據(jù)庫屬性-class”窗口

2）在“數(shù)據(jù)庫屬性-class”窗口的“選擇頁”窗格中選擇“文件”選項，打開“文件”選擇頁

3）選擇class數(shù)據(jù)文件，設置“初始大小”為100MB，單擊“自動增長/最大大小”列中的...按鈕，打開“更改class的自動增長設置”對話框，取消選中“啟用自動增長”復選框，然后單擊“確定”

4）在“文件”選擇頁單擊“添加”按鈕，添加一個數(shù)據(jù)庫文件，在“邏輯名稱”列中指定新建文件名為“db_class”，在“文件類型”列中選擇“行數(shù)據(jù)”，“初始大小”設置為50MB，單擊“自動增長/最大大小”列中的...按鈕，在打開的對話框中選擇“啟用自動增長”復選框。設置“最大文件大小”為500MB，路徑選擇C:\db_class，然后單擊“確定”

3、收縮數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫中的每個文件都可以通過刪除未使用空間的方法來減小，SQL Server允許通過縮小數(shù)據(jù)庫把不使用的空間釋放出來，數(shù)據(jù)文件和日志文件都可以減?。ㄊ湛s）?？梢允謩邮湛s數(shù)據(jù)庫，也可以自動收縮數(shù)據(jù)庫。

1）手動收縮數(shù)據(jù)庫

如下圖所示，選擇“任務”——>“收縮”——>“數(shù)據(jù)庫”命令，打開“收縮數(shù)據(jù)庫-class”窗口?！爱斍胺峙涞目臻g”選項顯示了數(shù)據(jù)庫占用空間的大小，“可用空間”選項顯示了數(shù)據(jù)庫可以收縮的空間及百分比，然后單擊“確定”按鈕，將執(zhí)行收縮數(shù)據(jù)庫操作

在收縮數(shù)據(jù)庫時，無法將整個數(shù)據(jù)庫收縮得比其初始大小更小。因此，如果數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建時的大小為10MB，后來增長到100MB，則該數(shù)據(jù)庫最小只能收縮到10MB，即使以及刪除了所有數(shù)據(jù)也是如此。但是，收縮文件時，可以將各個數(shù)據(jù)庫文件收縮的比其初始大小更小。

2）手動收縮文件

如手動收縮數(shù)據(jù)庫圖一所示，選擇“任務”——>“收縮”——>“文件”命令打開“收縮文件-class”窗口

在“文件類型”下拉列表中選擇“數(shù)據(jù)”選項，也可以在這里選擇收縮日志文件?！爱斍胺峙涞目臻g”選項和“可用空間”選項顯示了該文件的占用空間，剩余空間和可收縮的百分比。
在“收縮操作”選項 組中有三個選項，默認為“釋放未使用的空間”，其作用分別如下：

• 釋放未使用的空間：將釋放文件中所有未使用的空間，并將文件收縮到上次分配的大小。這將減小文件的大小，但不移動任何數(shù)據(jù)；
• 在釋放未使用的空間前重新組織頁：將釋放文件中所有未使用的空間，并嘗試重新定位到未分配的空間，這里需要指定“將文件收縮到”選項的值；
• 通過將數(shù)據(jù)遷移到同一個文件組中的其他我呢見來清空文件：將指定文件中的所有數(shù)據(jù)移至同一文件組中的其他文件中，然后就可以刪除空文件；

3）自動收縮數(shù)據(jù)庫

可以通過設置“數(shù)據(jù)庫屬性”窗口中的“選項”選擇頁中的“自動收縮”來實現(xiàn)自動收縮功能。將“自動收縮”選擇設置為True后，將自動收縮有可用空間的數(shù)據(jù)庫，如下圖所示，該活動在后臺進行，并且不影響數(shù)據(jù)內(nèi)的用戶活動

4、分離和附加數(shù)據(jù)庫

如果需要將數(shù)據(jù)庫更改到同一計算機或不同計算機的不同SQL Server實例中，或要移動數(shù)據(jù)庫文件存儲的位置，分離和附加數(shù)據(jù)會很有用。

1）分離數(shù)據(jù)庫

①在SSMS對象資源管理器中右擊“class”數(shù)據(jù)庫，在彈出的快捷菜單中選擇“任務”——>“分離”命令，打開“分離數(shù)據(jù)庫”窗口

②檢查要分離的數(shù)據(jù)庫，無誤后，單擊“確定”按鈕，完成分離操作

• 數(shù)據(jù)庫中有一個或多個活動連接時，“消息”列將顯示活動連接的數(shù)量，如“一個活動連接”。必須選中“刪除連接”復選框以斷開所有活動連接；
• 默認情況下，分離操作將在分離數(shù)據(jù)庫是保留過期的優(yōu)化統(tǒng)計信息；若要更新現(xiàn)有的優(yōu)化統(tǒng)計信息，可用選中“更新統(tǒng)計信息”復選框；

2）附加數(shù)據(jù)庫

附加數(shù)據(jù)庫時，所有數(shù)據(jù)文件（主數(shù)據(jù)文件和次要數(shù)據(jù)文件）都必須可用。如果任何數(shù)據(jù)文件的路徑不同于首次創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫或上次附加數(shù)據(jù)庫時的路徑，則必須指定文件的當前路徑。

①將class數(shù)據(jù)庫所有文件移動到其他位置，如D:\class_log文件夾

②在SSMS對象資源管理器中，連接到SQL Server數(shù)據(jù)庫實例

③右擊“數(shù)據(jù)庫”，在彈出的快捷菜單中選中“附加”命令，打開“附加數(shù)據(jù)庫”窗口

④單擊“添加”按鈕，然后在打開的“定位數(shù)據(jù)文件”對話框中選擇要附加的數(shù)據(jù)庫所在的磁盤驅(qū)動器，展開目錄樹以查找和選擇class數(shù)據(jù)庫的.mdf文件，然后單擊“確定”按鈕

⑤如果要改變附加數(shù)據(jù)庫名稱，可在“附加數(shù)據(jù)庫”窗口的“附加為”列中輸入名稱，也可以在“所有者”列中更改數(shù)據(jù)庫的所有者，確認無誤后，單擊“確定”按鈕，完成附加操作

如果數(shù)據(jù)庫的事務日志文件丟失，數(shù)據(jù)文件保存完好，也可以附加成功。在附加的時候，數(shù)據(jù)庫會自動新建事務日志文件。

5、刪除數(shù)據(jù)庫

當用戶不再需要自己的數(shù)據(jù)庫，或者已將其移到其他數(shù)據(jù)庫或服務器上時，即可刪除該數(shù)據(jù)庫，但是不能刪除系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。刪除數(shù)據(jù)庫之后，文件及其數(shù)據(jù)都從服務器上的磁盤中刪除。一旦刪除數(shù)據(jù)庫，它即被永久刪除。

1）右擊“class”數(shù)據(jù)庫，在彈出的快捷菜單中選擇“刪除”命令，打開“刪除對象”窗口

2）確認要刪除的數(shù)據(jù)庫，如果有用戶與數(shù)據(jù)庫連接，還應選中“關(guān)閉現(xiàn)有連接”復選框，再單擊“確定”按鈕，完成數(shù)據(jù)庫的刪除操作

三、表的基本概念

表是包含數(shù)據(jù)庫中所有數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫對象。數(shù)據(jù)在表中的組織方式與在電子表格中相似，都是按行和列的格式組織的。每行代表一條唯一的記錄，每行代表記錄中的一個字段。如下圖：

SQL Server中的表包括下列主要組件：

• 列：每列代表由表建模的對象的某個屬性。例如，員工表有編號列，姓名列和職務列等；

• 行：每行代表由表建模的對象的一個單獨的實例。例如，公司每名員工在表中均占一行；

1、數(shù)據(jù)完整性

1）實體完整性

實體完整性將行定義為特定表的唯一實體。實體完整性通過UNIQUE(唯一)索引，UNIQUE約束或PRIMARY KEY（主鍵）約束，強制表的標識列或主鍵的完整性；

2）域完整性

域完整性指特定列的項的有效性?？梢詮娭朴蛲暾韵拗祁愋停ㄍㄟ^使用數(shù)據(jù)類型）、限制格式（通過使用CHECK約束和規(guī)則）或限制可能值的范圍（通過使用FOREIGN KEY約束、CHECK約束、DEFAULT定義、NOT NULL定義和規(guī)則）；

3）引用完整性

輸入或刪除行時，引用完整性保留表之間定義的關(guān)系。強制引用完整性時，SQL Server將防止用戶執(zhí)行下列操作：

• 在主表中沒有關(guān)聯(lián)行的情況下在相關(guān)表中添加或更改行；
• 在主表中更改值（可導致相關(guān)表中出現(xiàn)孤立行）；
• 在有匹配的相關(guān)行的情況下刪除主表中的行；

4）用戶定義完整性規(guī)則

用戶定義完整性可以定義不屬于其他任何完整性類別的特定業(yè)務規(guī)則。所有完整性類別都支持用戶定義完整性，這包括CREATE TABLE中所有列級約束和表級約束、存儲過程及觸發(fā)器；

2、主鍵

主鍵唯一標識表中的行數(shù)據(jù)，一個主鍵值對應一行數(shù)據(jù)。主鍵由一個或多個字段組成，其值具有唯一性，而且不允許取空值（NULL），一個表只能有一個主鍵。

四、使用SSMS操作數(shù)據(jù)表

1、數(shù)據(jù)類型

數(shù)據(jù)類型是數(shù)據(jù)的一種屬性，用于指定對象可保存的數(shù)據(jù)的類型，如整數(shù)數(shù)據(jù)、字符數(shù)據(jù)、貨幣數(shù)據(jù)、日期和時間數(shù)據(jù)、字符串等。

SQL Server中的數(shù)據(jù)類型可以歸納為下列類別：

1）精準數(shù)字

2）近似數(shù)字

3）日期和時間

4）字符串

5）Unicode字符串

6）二進制字符串

2、默認值

如果插入行時沒有為列指定值，則該列使用默認值。默認值可以是計算結(jié)果為常量的任何值，如常量、內(nèi)置函數(shù)或數(shù)學表達式。

對于表中的每個列，可以指定當用戶將該列保留為空白時將在該列中輸入的默認值。如果沒有分配默認值，并將該列保留為空白，則：

• 如果設置了允許空白值的選項，則將向該列中插入NULL；
• 如果沒有設置允許空白值的選項，則該列將保持空白，但在用戶為該列提供值之前，它們將無法保持行；

3、標識列

對于每個表，均可創(chuàng)建一個包含系統(tǒng)生成的序號值的標識列，該序號值以唯一方式標識表中的每行。
可以使用標識列在表中創(chuàng)建自動遞增標識號，所以標識列習慣上又叫自增列，只能為每個表創(chuàng)建一個標識列。

標識列具有以下三種特點：

• 列的數(shù)據(jù)類型為不帶小數(shù)的數(shù)值類型；

• 在進行插入（Insert）操作時，該列的值由系統(tǒng)按一定規(guī)律生成，不允許空值；

• 列值不重復，具有標識表中每行的作用，每個表只能有一個標識列；

創(chuàng)建一個標識列，通常要指定以下三個內(nèi)容：

• 類型（Type）：在SQL Server 2008中，標識列類型必須時數(shù)值類型，如decimal、int、numeric、smalint、bigint、tinyint。其中要注意的是，當選擇decimal和numeric時，小數(shù)位數(shù)必須為零。另外還要注意每種數(shù)據(jù)類型所表示的數(shù)值范圍；

• 種子（Seed）：指派給表中第一行的值，默認為1；

• 遞增量（Increment）：相鄰兩個標識值之間的增量，默認為1；

4、檢查約束

通過限制列可接受的值，CHECK結(jié)束可以強制域的完整性。此類約束類似于FOREIGN KEY約束，因為可以控制放入列中的值。但是，它們在確定有效值的方式上有所不同；FOREIGN KEY約束從其他表獲得有效值列表，而CHECK約束通過不基于其他列中的數(shù)據(jù)的邏輯表達式確定有效值。

可以通過任何基于邏輯運算符返回True或Flase的邏輯（布爾）表達式創(chuàng)建CHECK約束。例如，可以通過創(chuàng)建CHECK約束將age列中值的范圍限制為0~200之間的數(shù)據(jù)，以防止輸入的年齡值超出正常的年齡范圍。邏輯表達式為：

age >= 0 AND age <= 200

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