SQL Server數據庫、表、數據類型基本概念

1、SQL Server的數據存儲結構

SQL Server是一個數據庫管理系統，須要以有效方式存儲高容量數據。要更好地理解SQL Server處理數據的方式，就須要瞭解數據的存儲結構。

一、文件類型

數據庫在磁盤上是以文件爲單位存儲的，由數據文件和事務日誌文件組成。一個數據庫至少應該包含一個數據文件和一個事務日誌文件。

• 主數據文件：主數據文件包含數據庫的啓動信息，指向數據庫中的其餘文件，每一個數據庫都有一個主數據文件（有且只有一個），推薦文件擴展名是.mdf；

• 次要（輔助）數據文件：除主數據文件之外的全部其餘數據文件都是次要數據文件，某些數據庫可能不包含任何次要數據文件，而有些數據庫則包含多個次要數據文件，次要數據文件的推薦文件擴展名是.ndf；

• 事務日誌文件：事務日誌文件包含恢復數據庫全部事務的信息，每一個數據庫中至少有一個事務日誌文件，固然也能夠有多個。事務日誌文件的推薦文件擴展名是.idf；

• 文件流數據文件：可使基於SQL的應用程序能在文件系統中存儲非結構化的數據，如：文檔、圖片、音頻、視頻等；

二、數據文件

從更微觀的角度來看，數據文件由若干個64KB大小的區組成，每一個區由8個8KB的連續頁組成，以下圖所示：

SQL Server所能識別的最小存儲單位被稱爲頁。一個頁的大小是8KB，它是SQL Server實際存儲數據的單位。磁盤I/O操做再頁級執行。一個區由8個物理上連續的頁組成，用來
有效地管理頁。全部的頁都存儲在區中。當在SQL Server中建立了表之後，對象就被分配到區中。較小的表能夠和其餘數據庫對象在一個區中。

三、事務日誌

事務是一個或多個T-SQL語句的集合，至關於一個「原子」任務，要麼執行成功，要不徹底不執行。每一個SQL Server數據庫都具備事務日誌，用來記錄全部事務的SQL語句。當發生數據災難時，經過事務日誌記錄的T-SQL語句能夠恢復數據庫。
事務日誌文件的存儲不是以頁爲單位的，而是以一條條的大小不等的日誌記錄爲單位。

2、數據庫管理

可使用SSMS工具來設計和創建數據庫，存儲企業數據，以知足企業的需求。

一、建立數據庫

建立數據庫以前，必需要先肯定數據庫的名稱、全部者（建立數據庫的用戶）、大小，以及存儲該數據文件和事務日誌文件的位置。因此在建立數據庫以前，須要考慮以下事項：

• 建立數據庫的權限默認授予sysadmin和dbcreator服務器角色成員，服務器角色用於向用戶授予服務器範圍內的安全特權；

• 建立數據庫的用戶將成爲該數據庫的全部者；

• 考慮數據文件及日誌文件的放置位置；

• 合理估計數據庫的大小合併增加值；

1）啓動SSMS，使用sa登陸數據庫

2）右擊「數據庫」節點，在彈出的快捷菜單中選擇「新建數據庫」命令

3）打開「新建數據庫」窗口，設置數據庫名稱爲「class」，指定數據庫的全部者，默認建立數據庫的用戶將成爲該數據庫的全部者

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，能夠選擇保存文件的目錄

5）在「初始大小」列中設置初始值，在「自動增加/最大大小」列中設置自動增加值

6）當設置完數據名稱和其餘選項後，單擊「肯定」按鈕，一個新的數據庫就建好了。它生成了兩個文件，一個是包含數據的.mdf文件，另外一個是包含日誌信息的.ldf文件

7）做爲一名數據庫管理員，可能會處理一些對數據庫的特殊要求，全部須要爲數據庫設置數據庫級選項，而不採用建立時的默認值。這些選項的修改能夠在「數據庫屬性-class」窗口的「選項」界面中進行

二、擴展數據庫

當數據庫中的數據文件或日誌文件的空間被佔滿時，須要爲數據文件和日誌文件分配更多的空間。SQL Server能夠根據在新建數據庫時定義的增加參數自動擴展數據庫，也能夠經過在現有的數據庫文件上分配更多文件空間，或者在另外一個新文件上分配空間來手動擴展數據庫。

擴展數據庫時，必須使數據庫的容量至少增長1MB，還能夠指定容許文件增加到的最大值，這樣能夠防止文件無限制地增大，致使用盡整個磁盤空間。根據本身的需求，應適當設置增加值，過大或太小都是不恰當的。

1）在SSMS的對象資源管理器中，右擊「class」數據庫，在彈出的快捷菜單中選擇「屬性」命令，打開「數據庫屬性-class」窗口

2）在「數據庫屬性-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數據文件，設置「初始大小」爲100MB，單擊「自動增加/最大大小」列中的...按鈕，打開「更改class的自動增加設置」對話框，取消選中「啓用自動增加」複選框，而後單擊「肯定」

4）在「文件」選擇頁單擊「添加」按鈕，添加一個數據庫文件，在「邏輯名稱」列中指定新建文件名爲「db_class」，在「文件類型」列中選擇「行數據」，「初始大小」設置爲50MB，單擊「自動增加/最大大小」列中的...按鈕，在打開的對話框中選擇「啓用自動增加」複選框。設置「最大文件大小」爲500MB，路徑選擇C:\db_class，而後單擊「肯定」

三、收縮數據庫

數據庫中的每一個文件均可以經過刪除未使用空間的方法來減少，SQL Server容許經過縮小數據庫把不使用的空間釋放出來，數據文件和日誌文件均可以減少（收縮）。能夠手動收縮數據庫，也能夠自動收縮數據庫。

1）手動收縮數據庫

以下圖所示，選擇「任務」——>「收縮」——>「數據庫」命令，打開「收縮數據庫-class」窗口。「當前分配的空間」選項顯示了數據庫佔用空間的大小，「可用空間」選項顯示了數據庫能夠收縮的空間及百分比，而後單擊「肯定」按鈕，將執行收縮數據庫操做

在收縮數據庫時，沒法將整個數據庫收縮得比其初始大小更小。所以，若是數據庫建立時的大小爲10MB，後來增加到100MB，則該數據庫最小隻能收縮到10MB，即便以及刪除了全部數據也是如此。可是，收縮文件時，能夠將各個數據庫文件收縮的比其初始大小更小。

2）手動收縮文件

如手動收縮數據庫圖一所示，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「數據」選項，也能夠在這裏選擇收縮日誌文件。「當前分配的空間」選項和「可用空間」選項顯示了該文件的佔用空間，剩餘空間和可收縮的百分比。
在「收縮操做」選項 組中有三個選項，默認爲「釋放未使用的空間」，其做用分別以下：

• 釋放未使用的空間：將釋放文件中全部未使用的空間，並將文件收縮到上次分配的大小。這將減少文件的大小，但不移動任何數據；
• 在釋放未使用的空間前從新組織頁：將釋放文件中全部未使用的空間，並嘗試從新定位到未分配的空間，這裏須要指定「將文件收縮到」選項的值；
• 經過將數據遷移到同一個文件組中的其餘我呢見來清空文件：將指定文件中的全部數據移至同一文件組中的其餘文件中，而後就能夠刪除空文件；

3）自動收縮數據庫

能夠經過設置「數據庫屬性」窗口中的「選項」選擇頁中的「自動收縮」來實現自動收縮功能。將「自動收縮」選擇設置爲True後，將自動收縮有可用空間的數據庫，以下圖所示，該活動在後臺進行，而且不影響數據內的用戶活動

四、分離和附加數據庫

若是須要將數據庫更改到同一計算機或不一樣計算機的不一樣SQL Server實例中，或要移動數據庫文件存儲的位置，分離和附加數據會頗有用。

1）分離數據庫

①在SSMS對象資源管理器中右擊「class」數據庫，在彈出的快捷菜單中選擇「任務」——>「分離」命令，打開「分離數據庫」窗口

②檢查要分離的數據庫，無誤後，單擊「肯定」按鈕，完成分離操做

• 數據庫中有一個或多個活動鏈接時，「消息」列將顯示活動鏈接的數量，如「一個活動鏈接」。必須選中「刪除鏈接」複選框以斷開全部活動鏈接；
• 默認狀況下，分離操做將在分離數據庫是保留過時的優化統計信息；若要更新現有的優化統計信息，可用選中「更新統計信息」複選框；

2）附加數據庫

附加數據庫時，全部數據文件（主數據文件和次要數據文件）都必須可用。若是任何數據文件的路徑不一樣於首次建立數據庫或上次附加數據庫時的路徑，則必須指定文件的當前路徑。

①將class數據庫全部文件移動到其餘位置，如D:\class_log文件夾

②在SSMS對象資源管理器中，鏈接到SQL Server數據庫實例

③右擊「數據庫」，在彈出的快捷菜單中選中「附加」命令，打開「附加數據庫」窗口

④單擊「添加」按鈕，而後在打開的「定位數據文件」對話框中選擇要附加的數據庫所在的磁盤驅動器，展開目錄樹以查找和選擇class數據庫的.mdf文件，而後單擊「肯定」按鈕

⑤若是要改變附加數據庫名稱，可在「附加數據庫」窗口的「附加爲」列中輸入名稱，也能夠在「全部者」列中更改數據庫的全部者，確認無誤後，單擊「肯定」按鈕，完成附加操做

若是數據庫的事務日誌文件丟失，數據文件保存無缺，也能夠附加成功。在附加的時候，數據庫會自動新建事務日誌文件。

五、刪除數據庫

當用戶再也不須要本身的數據庫，或者已將其移到其餘數據庫或服務器上時，便可刪除該數據庫，可是不能刪除系統數據庫。刪除數據庫以後，文件及其數據都從服務器上的磁盤中刪除。一旦刪除數據庫，它即被永久刪除。

1）右擊「class」數據庫，在彈出的快捷菜單中選擇「刪除」命令，打開「刪除對象」窗口

2）確認要刪除的數據庫，若是有用戶與數據庫鏈接，還應選中「關閉現有鏈接」複選框，再單擊「肯定」按鈕，完成數據庫的刪除操做

3、表的基本概念

表是包含數據庫中全部數據的數據庫對象。數據在表中的組織方式與在電子表格中類似，都是按行和列的格式組織的。每行表明一條惟一的記錄，每行表明記錄中的一個字段。以下圖：

SQL Server中的表包括下列主要組件：

• 列：每列表明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：每行表明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佔一行；

一、數據完整性

1）實體完整性

實體完整性將行定義爲特定表的惟一實體。實體完整性經過UNIQUE(惟一)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。能夠強制域完整性限制類型（經過使用數據類型）、限制格式（經過使用CHECK約束和規則）或限制可能值的範圍（經過使用FOREIGN KEY約束、CHECK約束、DEFAULT定義、NOT NULL定義和規則）；

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係。強制引用完整性時，SQL Server將防止用戶執行下列操做：

• 在主表中沒有關聯行的狀況下在相關表中添加或更改行；
• 在主表中更改值（可致使相關表中出現孤立行）；
• 在有匹配的相關行的狀況下刪除主表中的行；

4）用戶定義完整性規則

用戶定義完整性能夠定義不屬於其餘任何完整性類別的特定業務規則。全部完整性類別都支持用戶定義完整性，這包括CREATE TABLE中全部列級約束和表級約束、存儲過程及觸發器；

二、主鍵

主鍵惟一標識表中的行數據，一個主鍵值對應一行數據。主鍵由一個或多個字段組成，其值具備惟一性，並且不容許取空值（NULL），一個表只能有一個主鍵。

4、使用SSMS操做數據表

一、數據類型

數據類型是數據的一種屬性，用於指定對象可保存的數據的類型，如整數數據、字符數據、貨幣數據、日期和時間數據、字符串等。

SQL Server中的數據類型能夠概括爲下列類別：

1）精準數字

2）近似數字

3）日期和時間

4）字符串

5）Unicode字符串

6）二進制字符串

二、默認值

若是插入行時沒有爲列指定值，則該列使用默認值。默認值能夠是計算結果爲常量的任何值，如常量、內置函數或數學表達式。

對於表中的每一個列，能夠指定當用戶將該列保留爲空白時將在該列中輸入的默認值。若是沒有分配默認值，並將該列保留爲空白，則：

• 若是設置了容許空白值的選項，則將向該列中插入NULL；
• 若是沒有設置容許空白值的選項，則該列將保持空白，但在用戶爲該列提供值以前，它們將沒法保持行；

三、標識列

對於每一個表，都可建立一個包含系統生成的序號值的標識列，該序號值以惟一方式標識表中的每行。
可使用標識列在表中建立自動遞增標識號，因此標識列習慣上又叫自增列，只能爲每一個表建立一個標識列。

標識列具備如下三種特色：

• 列的數據類型爲不帶小數的數值類型；

• 在進行插入（Insert）操做時，該列的值由系統按必定規律生成，不容許空值；

• 列值不重複，具備標識表中每行的做用，每一個表只能有一個標識列；

建立一個標識列，一般要指定如下三個內容：

• 類型（Type）：在SQL Server 2008中，標識列類型必須時數值類型，如decimal、int、numeric、smalint、bigint、tinyint。其中要注意的是，當選擇decimal和numeric時，小數位數必須爲零。另外還要注意每種數據類型所表示的數值範圍；

• 種子（Seed）：指派給表中第一行的值，默認爲1；

• 遞增量（Increment）：相鄰兩個標識值之間的增量，默認爲1；

四、檢查約束

經過限制列可接受的值，CHECK結束能夠強制域的完整性。此類約束相似於FOREIGN KEY約束，由於能夠控制放入列中的值。可是，它們在肯定有效值的方式上有所不一樣；FOREIGN KEY約束從其餘表得到有效值列表，而CHECK約束經過不基於其餘列中的數據的邏輯表達式肯定有效值。

能夠經過任何基於邏輯運算符返回True或Flase的邏輯（布爾）表達式建立CHECK約束。例如，能夠經過建立CHECK約束將age列中值的範圍限制爲0~200之間的數據，以防止輸入的年齡值超出正常的年齡範圍。邏輯表達式爲：

age >= 0 AND age <= 200

此博客就寫到這裏吧，下一篇博客將寫如何在視圖模式管理數據庫和表以及使用T-SQL建立數據庫及表。

———————— 本文至此結束，感謝閱讀 ————————