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《SQL Server 从入门到精通》

第1章 数据库基础

1.2 数据库的体系结构

1.2.1 数据库三级模式结构

  1. 模式
    模式也称逻辑模式或概念模式,它是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图。一个数据库只有一个模式,模式处于三级结构的中间层。
    定义模式时不仅要定义数据的逻辑结构,而且要定义数据之间的联系,定义与数据有关的安全性完整性要求
  2. 外模式
    外模式也称用户模式,它是数据库用户(包括应用程序员和最终用户)能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述是数据库用户的数据视图是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式是模式的子集。一个数据库可以有多个外模式。
    外模式是保证数据安全性的一个有力措施。
  3. 内模式
    内模式也称存储模式,一个数据库只有一个内模式。它是数据物理结构和存储方式的描述,是数据在数据库内部的表示方式

    ### 1.2.2 三级模式之间的映射

    为了能够在内部实现数据库的3个抽象层次的联系和转换,数据库管理系统在三级模式之间提供了两层映射。

  4. 外模式/模式映射
    对应于同一个模式可以有任意多个外模式。对于每一个外模式,数据库系统都有一个外模式/模式映射。当模式改变时,由数据库管理员对各个外模式/模式映射作相应的改变,可以使外模式保持不变。依据数据外模式编写的应用程序就不用修改,保证数据与程序的逻辑独立性

  5. 模式/内模式映射
    模式/内模式映射唯一,定义了数据库的全局逻辑结构与存储结构之间对应关系。当数据库的存储结构改变时,由数据库管理员对模式/内模式映射作相应改变,可以使模式保持不变,应用程序相应地也不做变动。保证数据与程序的物理独立性

    1.3 数据模型

    数据模型是一种对客观事物抽象化的表现形式。它对客观事物加以抽象,通过计算机来处理现实世界中的具体事物。它客观地反映了现实世界,易于理解,与人们对外部事物描述的认识相一致。

    ### 1.3.1 数据模型的概念

    数据模型由数据结构、数据操作、完整性约束组成。
    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、行政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,是对数据库中各种对象实例的操作。
    完整性约束:是完整性规则的集合。他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。

    ### 1.3.2 常见的数据模型

  6. 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成为层次模型。

  • 澳门太阳集团城网址,每棵树有且仅有一个无双亲节点,称为根。
  • 树中除根外所有节点有且仅有一个双亲。
  1. 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成为网状模型。用网状模型编写应用程序及其复杂,数据的独立性较差。
  2. 关系模型:以二维表来描述数据。在关系模型中,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:二维表
  • 元组:二维表一行,表中的记录
  • 属性:二维表一列,用类型和值表示
  • :每个属性取值的变化范围,如性别的域为{男,女}

关系模型中的数据约束:

  • 实体完整性约束:约束关系的主键属性值不能为空
  • 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:反应具体应用中数据的语义要求

    ### 1.3.3 关系数据库的规范化

    第一范式(1NF)、2NF、3NF、鲍依斯-科得范式(BCNF)、4NF、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即可满足需要。

  • 1NF澳门太陽城集团登录网址,: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。

  • 2NF:1NF基础上,消去非主属性对键的部分函数依赖
  • 3NF:2NF基础上,消去非主属性对键的传递函数依赖
  • BCNF:3NF基础上,消去主属性对键的传递函数依赖
  • 4NF:BCNF基础上,消去表中的多值依赖
    详细说明

    ### 1.3.4 关系数据库的设计原则

  1. 数据库内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获得高度独立性。

    ### 1.3.5 实体与关系

    实体是指客观存在并可相互区别的事物,也可以是抽象的概念或关系。实体之间有三种关系。

  4. 一对一关系:表A中的一条记录确实在表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。
    学生与学生的身份证号

  5. 一对多关系: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。
    一个学生只属于一个班,一个班有多名学生
  6. 多对多关系:关系中的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。
    一个学生可以选择多门课,一门课也有多名学生

详细说明

1.4 常见关系数据库

Oracle在并行处理、实时性、数据处理速度方面都有较好的性能。

第4章 创建与管理数据库

关系模型由关系数据结构、关系操作集合和完整性约束3部分组成澳门太陽城集团登录网址。4.1 认识数据库

4.1.1 数据库基本概念

关系数据库
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3部分组成。

  1. 关系数据结构:在啊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
  2. 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)
  3. 完整性约束

    ### 4.1.2 数据库常用对象

  • :表是包含数据库中所有数据的数据库对象,由行和列组成,用于组织和存储数据。
  • 字段:表中每列成为一个字段,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。
  • 索引:索引是一个单独的、无力的数据库结构。它是依赖于表建立的,在数据库中索引是数据库程序无需对整个表进行扫描,就可以在其中找到所需的数据。
  • 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上。
  • 存储过程:存储过程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),经编以后以名称的形式储存在SQL
    Server服务器端的数据库中,由用户通过制定存储过程更的名字来执行。当这个存储过程被调用执行时,这些操作也会被同时执行。

    4.2 SQL Server的命名规范

    ### 4.2.1 标识符

  1. 标识符格式
  • 标识符的首字符必须是Unicode所定义字符,’_关系模型由关系数据结构、关系操作集合和完整性约束3部分组成澳门太陽城集团登录网址。’ ‘@’ ‘#’。
    ‘@’开始的标识符表示局部变量或参数
    ‘#’开始的标识符表示临时表或过程
    ‘##’开始的标识符表示全局临时对象
  • 关系模型由关系数据结构、关系操作集合和完整性约束3部分组成澳门太陽城集团登录网址。标识符后的后续字符
    Unicode 2.0 标准中所定义的字母。
    来自拉丁字母或其他国家/地区脚本的十进制数字。
    ‘@’ ‘$’ ‘#’ ‘_’
  • 标识符不允许是Transact-SQL的保留字
    关系模型由关系数据结构、关系操作集合和完整性约束3部分组成澳门太陽城集团登录网址。微软官方文档
  • 不允许嵌入空格或其他特殊字符
  1. 标识符分类
  • 常规标识符:符合标识符的格式规则
  • 分隔标识符:包含在“”[]内的标识符。该标识符可以不符合标识符的格式规则。

    ### 4.2.2 对象命名规则

    在一个数据库中创建了一个数据库对象后,数据库对象的完整名称应该由服务器名、数据库名、拥有者名和对象名关系模型由关系数据结构、关系操作集合和完整性约束3部分组成澳门太陽城集团登录网址。4部分组成
    [[[server.][database].][owner_name].]object_name
    服务器、数据库和所有者的名称即所谓的对象名称限定符。当引用一个对象时,不需要指定服务器、数据库和所有者,可以利用句号标出他们的位置,从而省略限定符。
    指定了所有4哥部分的对象名称被称为完全合法名称。

    ### 4.3.3 使用管理器删除数据库

    删除数据库时必须满足以下条件

  • 如果数据库设计日志传输操作,在删除数据库之前必须取消日志传送操作

  • 若要删除为事务复制发布的数据库,或删除为合并复制发布或订阅的数据库,必须首先从数据库中删除复制。如果数据库已损坏,不能删除复制,可以先将数据库设置为脱机状态,然后再删除数据库。
  • 如果数据库中存在数据库快照,必须首先删除数据库快照。
    系统数据库(msdb、model、master、tempdb)无法删除,删除数据库后应立即备份master数据库,因为删除数据库将更新master数据库中的信息。

    第5章 操作数据表与视图

    5.1 数据表基础知识

    ### 5.1.1 基本数据类型

    基本数据类型详情
    char、varchar、nchar、nvarchar的区别:

    ### 5.1.2 用户定义数据类型

  1. 使用T-SQL语句创建用户自定义数据类型

创建用户自定义数据类型
语法:

sp_addtype [ @typename = ] type,   
    [ @phystype = ] system_data_type   
    [ , [ @nulltype = ] 'null_type' ] ;

实例:

USE test
EXEC sp_addtype postcode,'char(8)','not null'

删除用户自定义数据类型
语法:

sp_droptype [ @typename = ] 'type'

实例:

USE test
EXEC sp_droptype postcode

5.1.3 数据表的数据完整性

Microsost SQL Server 2008提供多种强制数据完整性的机制。

  1. NULL or NOT NULL
    表的每一列都有一组属性,如名称、数据类型、数据长度和为空性等,列的所有属性即构成列的定义。列可以定义为允许或不允许空值。
  • NULL:默认情况下,列允许空值,即允许用户在增加数据是省略该列的值。
  • NOT NULL:不允许在没有指定列默认值的情况下该列的值。
  1. 默认值
    如果在插入行时没有指定列的值,那么默认值将指定列中所使用的值。默认值可以使任何取值为常量的对象,如内置函数和数学表达式等。
  • 在CREATE
    TABLE中使用DEFAULT关键字创建默认定义,将常量表达式指派为列的默认值,这是标准方法。
    – 使用CREATE
    DEFAULT语句创建默认对象,然后使用sp\_bindefault系统存储过程将它绑定到列上,这个一个向前兼容的功能。
    [此功能将在Microsoft
    SQL Server的未来版本中删除]
  1. IDENTITY(特征标识属性)
    数据表中如果某列被指派IDENTITY,系统将自动为表中插入的新行生成连续递增的编号。因为标识值通常唯一,所以标识列通常定义为主键。
    IDENTITY属性适用于INT、SALLINT、TINYINT、DECIMAL(P,0)、UMERIC(P,0)数据类型的列。
  2. 约束
    约束是用来定义Microsoft SQL Server
    2008自动强制数据库完整性的方式。使用约束优先于使用触发器、规则和默认值。SQL
    Server 2008中共有以下5种约束。
  • NOT
    NULL:使用户必须在表的指定列中输入一个值。每个表中可以有多个非空约束。
  • Check(检查):用来指定一个布尔操作,限制输入到表中的值。
  • Unique(唯一性):建立一列或多列的组合以唯一标识表中的每一行。逐渐可以保证实体完整性,一个表只能有一个主键,同时逐渐中的列不能接受空值。
  • Foreign
    key(外键):用于建立和加强两个表数据之间的链接的一列或多列。当一个表中作为主键的一列被添加到另一个表中时,链接就建立了,主要目的是控制存储在外键表中的数据。

    5.3 创建、删除和修改约束

    约束是SQL
    Server提供的自动强制数据完整性的一种方式,它是通过定义列的取值规则来维护数据的完整性,是强制完整性的标准机制。使用约束优先于使用触发器、规则和默认值。查询分析器也使用约束定义生成高性能的查询执行计划。

    ### 5.3.3 UNIQUE约束

    当在表中已创建主键,但又要保证其他数据列的值唯一时,可以使用UNIQUE约束。
    使用UNIQUE约束可以确保在非主键列中部输入重复的值。UNIQUE约束和PRIMARY
    KEY约束都具有强制唯一性,但想要强制一列或多列组合(不是PRIMARY
    KEY)的唯一性时,应使用UNIQUE约束而不是PRIMARY KEY约束。
    可以对一个表定义多个UNIQUE约束,但只能定义一个PRIMARY KEY约束。而且UNIQUE约束允许NULL。当与参与UNIQUE约束的任何值一起使用时,每列只允许一个NULL。FOREIGN KEY约束可以引用UNIQUE约束。
    操作:

表->设计->索引/键->增加
列:选择列
类型:唯一键

5.3.4 CHECK约束

CHECK约束通过限制输入到列中的值来强制域的完整性。此类约束类似于FOREIGN
KEy约束,可以控制放入到列中的值。

  • FOREIGN KEY约束:从其他表获得有效值列表
  • CHECK约束:通过不急于其他列中的数据的逻辑表达式确定有效值。
    创建CHECK约束可以将某列数据的取值范围限制在指定的范围内,从而防止输入的数据超出指定的范围。
    操作

表->设计->CHECK约束->增加
表达式:old>18 and old<100

5.3.5 默认约束

默认约束使用户能够定义一个值,每当用户没有在某一列中输入值时,则将所定义的值提供给这一列。如果用户对此列没有特定的要求,可以使用默认约束来为此列输入默认值。
即使列为NOT NULL,设置默认约束后,可不进行输入,会使用默认值。
操作

表->设计->选中列->列属性
默认值或绑定:https://image.baidu.com/s/101.jpg

5.3.6 FK(外键)约束

FK适用于建立两个表数据之间连接的一列或多列。通过将保存表中主键值的一列或多列增加到另一个表中,可创建两个表之间的链接,这个列就成为第二个表的外键。
操作

表->设计->关系->增加
表和列规范:选择主键表的列和外键表的列
INSERT和UPDATE规范
删除规则
不执行任何操作:报错不执行
级联:删除主键表列的同时将关联的外键表中的列同时删除
更新规则
级联:更新主键表列的同时将关联的外键表中的列同时更新

SQL的主键和外键的作用:
外键取值规则:空值或参照的主键值。

  • 插入非空值时,如果主键表中没有这个值,则不能插入。
  • 更新时,不能改为主键表中没有的值。
  • 删除主键表记录时,你可以在建外键时选定外键记录一起级联删除还是拒绝删除。
  • 更新主键记录时,同样有级联更新和拒绝执行的选择。

    5.4 关系的创建与维护

    ### 5.4.1 一对一关系

    在一对一关系中,大部分相关信息都在一个表中。特点

  • 分割一个含有许多列的表

  • 出于安全考虑而隔离表的某一部分
  • 存储可以很容易删除的临时数据,只需删除表即可删除这些数据
  • 存储值应用于主表子集的信息。
    如果连个相关列都是主键或具有唯一约束关系,创建的就是一对一关系。

    ### 5.4.2 一对多关系

    一对多关系是最常见的关系类型,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
    如果在相关列中只有一列是主键或具有唯一约束,则创建的是一对多关系。

    ### 5.4.3 多对多关系

    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哥表即连接表实现的,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链接表中匹配列的关系。

    5.5 视图概述

    视图是一种常用的数据库对象,它将查询的结果以虚拟表的形式存储在数据中。视图并不在数据库中以存储数据集的形式存在。视图的结构和内容是建立在对表的查询基础之上的,和表一样包括行和列,这些行列数据都来源于其所引用的表,并且是在引用视图过程中动态生成的。
    视图中的内容是有查询定义来的,并且视图和查询都是通过SQL语句定义的,他们有着许多相同和不同之处。

× 视图 查询
存储 视图存储为数据库设计的一部分, 查询不存储
排序 只有当视图包括TOP子句才能排序视图 可以排序任何查询结果
加密 可以加密视图 不能加密查询

可以禁止所有用户访问数据库的基表,而要求用户只能通过视图操作数据。这种方法可以保护用户和应用程序不受某些数据库修改的影响

5.6 使用企业管理器管理视图

标准视图:保存在数据库中的SELECT查询语句,即通常意义上理解的视图。
索引视图:创建有索引的视图成为索引视图。他经过计算并存储有自己的数据,可以提高某些类型查询的性能,尤其适用于聚合许多行的查询,但不太适合于经常更新的基本数据集。
分区视图:是在一台或多台服务器间水平联结一组表中的分区数据,以使数据看上去来源于一个表。

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