數(shù)據(jù)庫原理及應用1第1章數(shù)據(jù)庫概論本章要點：了解數(shù)據(jù)庫技術的發(fā)展簡史掌握數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)一些概念掌握概念模型和數(shù)據(jù)模型的基本概念掌握關系模型的基本概念2一、數(shù)據(jù)庫發(fā)展簡史1.數(shù)據(jù)管理的誕生數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的萌芽出現(xiàn)于60年代。當時計算機開始廣泛地應用于數(shù)據(jù)管理，對數(shù)據(jù)的共享提出了越來越高的要求。傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足人們的需求了，能夠統(tǒng)一管理和共享數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）應運而生。1961年網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫1968年層次數(shù)據(jù)庫1970年關系數(shù)據(jù)庫32.關系數(shù)據(jù)庫的由來41970年E.F.Codd發(fā)明了關系數(shù)據(jù)庫。關系模型有嚴格的數(shù)學基礎，抽象級別較高，而且簡單清晰，便于理解和使用。1976年霍尼韋爾公司（Honeywell）開發(fā)了第一個商用關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)——MulticsRelationalDataStore。關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以關系代數(shù)為堅實的理論基礎，經(jīng)過幾十年的發(fā)展和實際應用，技術越來越成熟和完善。其代表產(chǎn)品有Oracle、IBM公司的DB2、微軟公司的MSSQLServer、MySQL以及國產(chǎn)數(shù)據(jù)庫GaussDB和達夢數(shù)據(jù)庫等。3.結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL語言的功能包括查詢、操縱、定義和控制，是一個綜合的、通用的關系數(shù)據(jù)庫語言，同時又是一種高度非過程化的語言，只要求用戶指出做什么而不需要指出怎么做。SQL集成實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫生命周期中的全部操作。SQL提供了與關系數(shù)據(jù)庫進行交互的方法，它可以與標準的編程語言一起工作。54.面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)雖然技術很成熟，但其局限性也是顯而易見的：它能很好地處理“表格型數(shù)據(jù)”，卻對技術界出現(xiàn)的越來越多的復雜類型的數(shù)據(jù)無能為力。6然而，數(shù)年的發(fā)展表明，面向?qū)ο蟮年P系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)產(chǎn)品的市場發(fā)展的情況并不理想。理論上的完美性并沒有帶來市場的熱烈反應。二、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)系統(tǒng)的基本概念數(shù)據(jù)庫管理的基本對象是數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是信息的具體表現(xiàn)形式，可以采用任何能被人們認知的符號，可以是數(shù)字（如：76、2010，￥100），也可以是文本，圖形，圖像，視頻等。7（1）數(shù)據(jù)庫（DB）數(shù)據(jù)庫是存儲在某種存儲介質(zhì)上的相關數(shù)據(jù)有組織的集合。在這個定義中特別要注意“相關”和“有組織”這些描述，就是說，數(shù)據(jù)庫不是簡單地將一些數(shù)據(jù)堆集在一起，而是把一些相互間有一定關系的數(shù)據(jù)，按一定的結(jié)構(gòu)組織起來的數(shù)據(jù)集合。8玩具ID玩具名稱價格（￥）重量（克）品牌最低年齡最高年齡照片000001遙控汽車38300好孩子36略000002芭比娃娃168180芭比29略000003遙控機器人1582000羅本410略關系型數(shù)據(jù)庫按二維表格方式將數(shù)據(jù)組織起來。表中的每一行就是一個完整的數(shù)據(jù)，其語義就是由表頭的列名來定義的，就是列名給表中的數(shù)據(jù)以一定的解釋。有這樣的多張表（記錄不同的信息）就可以構(gòu)成一個數(shù)據(jù)庫。（2）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是一種操縱和管理數(shù)據(jù)庫的大型軟件，是用于建立、使用和維護數(shù)據(jù)庫。它對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一的管理和控制，以保證數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性。用戶通過DBMS訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫管理員也通過DBMS進行數(shù)據(jù)庫的維護工作。9主要功能包括：數(shù)據(jù)定義功能。數(shù)據(jù)存取功能。數(shù)據(jù)庫運行管理功能。數(shù)據(jù)庫的建立和維護功能。數(shù)據(jù)庫的傳輸。（3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，是由數(shù)據(jù)庫及其管理軟件組成的系統(tǒng)。它是為適應數(shù)據(jù)處理的需要而發(fā)展起來的一種較為理想的數(shù)據(jù)處理的核心機構(gòu)。它是一個實際可運行的存儲、維護和應用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)，是存儲介質(zhì)、處理對象和管理系統(tǒng)的集合體。

10數(shù)據(jù)庫(Database)應用程序Application數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）用戶（user）數(shù)據(jù)庫管理員（DBA）用戶（user）圖1-1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成DB：是集成的、結(jié)構(gòu)化的Data的集合，是DBMS的管理對象DBMS：是DBS的核心軟件，負責對DB的使用、控制和管理USER：管理和使用DB的人員DBA：設計、管理和使用DB的人員Application：是應用DB中的Data的一些軟件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟硬件層次硬件操作系統(tǒng)DBMS，編譯系統(tǒng)應用開發(fā)工具軟件應用系統(tǒng).net，Java，PHP，微信小程序，Python，GoSQLServer，MySQLOracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟硬件層次112、數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展數(shù)據(jù)管理技術的發(fā)展可以大體歸為三個階段：人工管理文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。12（1）人工管理階段

本階段特點：數(shù)據(jù)不保存；沒有軟件系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行管理；這一時期沒有文件的概念，數(shù)據(jù)的組織必需由程序員自行設計；一組數(shù)據(jù)對應一個程序，不同程序之間不能相互利用數(shù)據(jù)。

13一組數(shù)據(jù)程序(2)文件管理系統(tǒng)

前提：

OS具有了文件管理功能。

本階段特點：數(shù)據(jù)與程序文件脫離，數(shù)據(jù)作為獨立的文件，可供多個程序使用，但多個文件之間缺乏聯(lián)系，從而造成數(shù)據(jù)冗余，占用存貯空間大。

14程序1程序2程序3文件3文件2文件1文件管理系統(tǒng)例如：

文件管理系統(tǒng)圖1-1文件管理系統(tǒng)示例玩具基本信息管理應用程序App1購物者購買玩具管理應用程序App2玩具信息文件File1購物者信息文件File2訂單信息文件File3購物者購買玩具，先查找文件File2，判斷此用戶是否合法；如果合法則訪問File1，判斷有無此玩具；如果有，則將訂單信息寫到文件File3中15優(yōu)點：1、數(shù)據(jù)能夠長期保存在磁盤上。2、有了提供文件與程序之間進行存取方法轉(zhuǎn)換的軟件。程序員不必關心數(shù)據(jù)的物理位置，可以集中精力考慮算法，并且節(jié)省了維護程序的工作量。3、文件形式的多樣化。由于有了直接存取設備，也就有了索引文件、鏈接文件、直接存取文件。4、數(shù)據(jù)存取以記錄為單位。16缺點：1、編寫應用程序不方便。2、應用程序的依賴性。3、不支持應用程序并發(fā)訪問。4、數(shù)據(jù)間耦合度差。5、數(shù)據(jù)表示單一。6、無安全控制功能。17(3)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

數(shù)據(jù)庫管理技術實質(zhì)上是一個存儲在計算機內(nèi)的所有相關數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合（對所有數(shù)據(jù)實行統(tǒng)一的、集中的、獨立的管理，數(shù)據(jù)獨立于程序而存在，并可供給不同的用戶而實現(xiàn)共享）。

18應用1應用2應用n…數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)數(shù)據(jù)庫(DB)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有如下優(yōu)點：將相互關聯(lián)的數(shù)據(jù)集成在一起。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，所有的數(shù)據(jù)都存儲在數(shù)據(jù)庫中，應用程序可通過DBMS訪問數(shù)據(jù)庫中的所有數(shù)據(jù)。較少的數(shù)據(jù)冗余。由于數(shù)據(jù)是統(tǒng)一管理的，因此可以從全局著眼，合理地組織數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以共享并能保證數(shù)據(jù)的一致性。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)可以被多個用戶共享，共享是指允許多個用戶同時操作相同的數(shù)據(jù)。程序與數(shù)據(jù)相互獨立。保證數(shù)據(jù)的安全可靠。19三、數(shù)據(jù)模型201、數(shù)據(jù)模型的分類(1)概念模型：也稱為信息模型，它是從數(shù)據(jù)的應用語義視角來抽取模型并按用戶的觀點來對數(shù)據(jù)和信息進行建模。這類模型主要用在數(shù)據(jù)庫的設計階段，它與具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)無關。常用的概念模型是實體-關系(Entity-Relationship，簡稱E-R)模型。(2)邏輯數(shù)據(jù)模型：按計算機系統(tǒng)的觀點對數(shù)據(jù)建模。是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎。分為以下幾個模型：層次模型（用樹型結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)）。網(wǎng)狀模型（用圖形結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)）。關系模型（用簡單二維表結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)）。對象關系模型（用復雜的表格以及其他結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)）。

現(xiàn)實世界中的客觀事物的抽象過程現(xiàn)實世界概念模型DBMS支持的數(shù)據(jù)模型現(xiàn)實世界信息世界計算機世界認識抽象轉(zhuǎn)換21為了把現(xiàn)實世界中的具體事物抽象，最終獲得某一具體DBMS支持的數(shù)據(jù)模型，人們通常首先將現(xiàn)實世界抽象為信息世界，然后再將信息世界轉(zhuǎn)換為計算機世界。即首先把現(xiàn)實世界中的客觀對象抽象為某一種信息結(jié)構(gòu)，這種信息結(jié)構(gòu)并不依賴于具體的計算機系統(tǒng)，也不依賴于具體的DBMS，而是概念模型；然后再把概念模型轉(zhuǎn)換為計算機上的DBMS支持的數(shù)據(jù)模型，也就是邏輯模型。2、概念模型常用的概念模型是實體——關系（Entity-Relationship，簡稱E-R）模型。其三個要素是：實體、屬性、關系。（1）實體（Entity）實體是具有相同性質(zhì)并且彼此之間可以相互區(qū)分的現(xiàn)實世界對象的集合。在關系數(shù)據(jù)庫中，一般一個實體被映射成一個關系表，表中的一行對應一個可區(qū)分的現(xiàn)實世界對象（這些對象組成了實體），稱為實體實例（entityinstance）。在E-R圖中用矩形框表示具體的實體，把實體名寫在框內(nèi)。

22教學教師學生姓名工號姓名學號1N2、概念模型（2）屬性（Attribute）實體所具有的特征稱為它的屬性。是描述實體或者關系的性質(zhì)的數(shù)據(jù)項。每個實體都有一個標識符（或叫實體的鍵），標識符是實體中的一個屬性或者幾個屬性的組合，每個實體實例在標識符上具有不同的值。在E-R圖中用橢圓表示屬性，橢圓內(nèi)寫上屬性名。23教學教師學生姓名工號姓名學號1N（3）關系（Relationship）關系是數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)集合，是客觀存在的應用語義鏈。關系用菱形框表示，框內(nèi)寫上關系名，并用連線將有關的實體連接起來。教學教師學生姓名工號姓名學號1N2、概念模型242、概念模型關系可以在實體內(nèi)部，也可以在兩個實體之間，也可以在多個實體之間。實體內(nèi)部的關系組成實體的各屬性之間的關系。如“職工”實體中，假設有“職工號”和“部門經(jīng)理號”。部門經(jīng)理也是職工，也有職工號。25領導職工1n2、概念模型不同實體之間的關系有三種類型:一對一（1:1）一對多（1:n）

多對多（m:n）

1nn1m管理玩具1部門玩具有購買（a）（b）（c）經(jīng)理商標購物者26連線上標明聯(lián)系的類型，即1:1,

1:N或N:M2、概念模型27多個實體之間的關系2、概念模型學生課程學習MN成績學號姓名性別系入學時間課程號課程名稱28關系也可以有屬性29邏輯模型的三大要素數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：與數(shù)據(jù)類型、內(nèi)容、性質(zhì)有關的對象；與數(shù)據(jù)之間關系有關的對象，它從邏輯模型層面表達數(shù)據(jù)記錄與字段的結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)操作：數(shù)據(jù)操作是指對數(shù)據(jù)庫中的各種對象（型）的實例（值）允許執(zhí)行操作的集合，包括操作及有關的操作規(guī)則。數(shù)據(jù)完整性約束：是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其關系所具有的制約和依存規(guī)則，用以保證數(shù)據(jù)的正確、有效和相容，使數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)值與現(xiàn)實情況相符。3、邏輯數(shù)據(jù)模型3、邏輯數(shù)據(jù)模型層次模型（hierarchicalmodel）網(wǎng)狀模型（networkmodel）關系模型（relationalmodel）面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型（objectoridenteddatamodel）對象關系數(shù)據(jù)模型（objectrelationaldatamodel）半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)模型（semistructuredatamodel）30按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型來命名數(shù)據(jù)模型，分為以下幾種：大學院系教研室班級教輔3、邏輯數(shù)據(jù)模型科室醫(yī)生病房病人層次模型網(wǎng)狀模型31關系數(shù)據(jù)模型源于數(shù)學，它把數(shù)據(jù)看成是二維表中的元素，而這個二維表就是關系。4、關系模型32關系系統(tǒng)要求讓用戶所感覺的數(shù)據(jù)庫是一張張二維表的集合。在關系系統(tǒng)中，表是邏輯結(jié)構(gòu)而不是物理結(jié)構(gòu)。實際上，系統(tǒng)在物理層可以使用任何有效的存儲結(jié)構(gòu)來存儲數(shù)據(jù)，比如，有序文件、索引、哈希表、指針等。因此，表是對物理存儲數(shù)據(jù)的一種抽象表示，是對很多存儲細節(jié)的抽象，如存儲記錄的位置、記錄的順序、數(shù)據(jù)值的表示等以及記錄的訪問結(jié)構(gòu)，如索引等，對用戶來說都是不可見的。商標ID商標名稱001樂高002匯樂003貝恩施玩具ID名稱單價產(chǎn)地重量商標ID000001玩具熊49．99四川成都348001000002巴比娃娃98．88北京128002000003遙控汽車86．68浙江溫州87000233商標信息商標ID商標名稱001樂高002匯樂003貝恩施玩具基本信息玩具ID名稱單價產(chǎn)地重量商標ID000001玩具熊49．99四川成都348001000002巴比娃娃98．88北京128002000003遙控汽車86．68浙江溫州870002字段、列、屬性記錄、行、元組4、關系模型

》關系模型中的基本術語1.關系(表)關系就是二維表，每一列不可再分，屬性不能重名，可交換列的前后順序。2.元組(行，記錄)表中的每一行數(shù)據(jù)稱作是一個元組3.屬性(列，字段)表中的每一列是一個屬性值集，列可以命名，稱為屬性名。超鍵：在一個關系中，能唯一標識元組的屬性或?qū)傩约Q為關系的超鍵。例如：學生表的屬性有：學號、姓名、身份證號。

344、關系模型

》關系模型中的基本術語學號姓名身份證號2025001001李四5101042005020100072025001002張三5101122006081143812025001003王果姓名可以重復，能夠唯一標識元組的屬性或?qū)傩约校海▽W號）（學號，姓名）（學號，身份證號）（身份證號）（姓名，身份證號）以上這些屬性集都稱為超鍵。候選鍵（候選碼）：如果一個屬性集能唯一標識元組，且又不含有多余的屬性，那么這個屬性集稱為關系的候選鍵。在學生表中，學號能唯一標識元組且沒有多余的屬性，所以是候選鍵，身份證號能唯一標識元組且沒有多余的屬性，所以是候選鍵。（學號，姓名）雖然能唯一標識一個元組，但姓名是多余的屬性，所以它不是候選鍵。學號姓名身份證號2025001001李四5101042005020100072025001002張三5101122006081143812025001003王紅5101142005092154034、關系模型

》關系模型中的基本術語3536主鍵（主碼、主關鍵字）：主鍵(PrimaryKey)是表中的一個屬性或幾個屬性的組合，用于唯一的確定表中的一個元組，主鍵是一個候選鍵。在學生表中，候選鍵有“學號”和“身份證號”，可以選擇其中之一作為主鍵，按習慣和用戶業(yè)務要求，一般選擇“學號”作為主鍵。主鍵可以由一個屬性組成，也可以由多個屬性共同組成。表1-4購物車信息表購物車ID玩具ID數(shù)量0000010000011000001000008200000200000124、關系模型

》關系模型中的基本術語主鍵由購物車ID和玩具ID共同組成。因為一個購物車中可以包含多種玩具，而一種玩具也可以包含在多個購物車中，因此，只有將購物車ID和玩具ID組合起來才能共同確定一行記錄。商標商標ID商標名稱001樂高002匯樂003貝恩施外鍵（FK，外碼，外關鍵字）：是表中的一個或多個屬性。兩個表可以通過共同的屬性相關聯(lián)。當一個表的某些屬性的取值受其它表的主鍵值約束時，這些屬性就稱為外鍵。玩具基本信息玩具ID名稱單價產(chǎn)地重量商標ID000001玩具熊49．99四川成都348001000002巴比娃娃98．88北京128002000003遙控汽車86．68浙江溫州870002玩具基本信息表中，商標ID是外鍵，由它和商標表發(fā)生關系，它的取值要么為空，要么為商標表中商標ID的值，玩具信息表是參照關系，商標表是被參照關系。4、關系模型

》關系模型中的基本術語37域：屬性的取值范圍就稱為域。主屬性和非主屬性：關系中包含在主鍵中的屬性稱為主屬性，不包含在主鍵中的屬性稱為非主屬性。4、關系模型

》關系模型中的基本術語38關系模型的操作對象是集合，而不是行，也就是操作的對象以及操作的結(jié)果都是完整的表（行的集合，而不只是單行，當然，只包含一行數(shù)據(jù)的表是合法的，空表或不包含任何數(shù)據(jù)行的表也是合法的）。而非關系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中典型的操作是一次一行或一次一個記錄。394、關系模型

》關系模型的數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)完整性是指數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)是有意義的或正確的。關系模型中的數(shù)據(jù)完整性規(guī)則是對關系的某種約束條件。它的數(shù)據(jù)完整性約束主要包括四大類：實體完整性參照完整性域完整性用戶自定義完整性404、關系模型

》關系模型的數(shù)據(jù)完整性約束實體完整性實體完整性指的是關系數(shù)據(jù)庫中所有的表都必須有主鍵，而且表中不允許存在如下的記錄。無主鍵值的記錄主鍵值相同的記錄因為若記錄沒有主鍵值，則此記錄在表中一定是無意義的。41參照完整性參照完整性有時也稱為引用完整性?，F(xiàn)實世界中的實體之間往往存在著某種聯(lián)系，在關系模型中，實體以及實體之間的聯(lián)系在關系數(shù)據(jù)庫中都用關系來表示，這樣就自然存在著實體與實體之間的引用關系。參照完整性就是用來確保實體之間關系完整的。42【例1-1】“職工”表和“部門”表所包含的屬性如下，其中主鍵用下劃線標識。職工（職工號，姓名，性別，部門號，上司，工資，傭金）部門（部門號，名稱，地點）其中職工號是“職工”關系的主鍵，部門號是外鍵，而“部門”關系中部門號是主鍵，則職工關系中的每個元組的部門號屬性只能取下面兩類值：第1類：空值，表示尚未給該職工分配部門；第2類：非空值，但該值必須是部門關系中某個元組的部門號值，表示該職工不可能分配到一個不存在的部門中，即被參照關系“部門”中一定存在一個元組，它的主鍵值等于該參照關系“職工”中的外鍵值。43域完整性域完整性或語義完整性。確保了只有在某一合法范圍內(nèi)的值才能存儲到一列中?？梢酝ㄟ^限制數(shù)據(jù)類型、值的范圍和數(shù)據(jù)格式來實施域完整性。例如，人的年齡的取值范圍為0～150。44用戶自定義完整性

任何關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都應該支持實體完整性、引用完整性和域完整性。除此之外，不同的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)根據(jù)其應用環(huán)境的不同，往往還需要一些特殊的約束條件，用戶自定義完整性就是針對某一具體應用領域定義的數(shù)據(jù)約束條件，它反映某一具體應用所涉及的數(shù)據(jù)必須要滿足應用語義的要求。45例:產(chǎn)品表(產(chǎn)品編號，產(chǎn)品名稱，進貨價格)銷售表(銷售編號，產(chǎn)品編號，銷售時間，銷售價格，銷售數(shù)量)在向銷售表中輸入數(shù)據(jù)時，要求銷售價格大于等于進貨價格。464、關系模型

》網(wǎng)上玩具商店ToyUniverse關系模型列(屬性)名中文名稱類

型寬度說

明cCategoryId種類IDCHAR3主鍵cCategory種類CHAR20NOTNULLvDescription描述VARCHAR100列(屬性)名中文名稱類

型寬度說

明cBrandId商標IDCHAR3主鍵cBrandName商標名稱CHAR20NOTNULL列(屬性)名中文名稱類

型寬度說

明cToyId玩具IDCHAR6主鍵vToyName玩具名稱VARCHAR20NOTNULLvToyDescription玩具描述VARCHAR250

cCategoryId種類IDCHAR3外鍵

NOTNULLmToyRate玩具價格DECIMAL(10,2)NOTNULLcBrandId商標IDCHAR3外鍵

NOTNULLvPhotoPath照片路徑VARCHAR1000

siToyQoh數(shù)量SMALLINT

NOTNULLsiLowerAge最低年齡SMALLINT

NOTNULLsiUpperAge最大年齡SMALLINT

NOTNULLsiToyWeight玩具重量SMALLINT

NOTNULLvToyImgPath玩具圖像路徑VARCHAR50Category(種類)Toys(玩具)ToyBrand(商標)4、關系模型

》網(wǎng)上玩具商店ToyUniverse關系模型列(屬性)名中文名稱類型寬度說明cCountryId國家IDCHAR3主鍵vCountry國家VARCHAR100NOTNULL列(屬性)名中文名稱類型寬度說明cShopperId購物者IDCHAR6主鍵vUserName用戶名VARCHAR100NOTNULLvPassword密碼VARCHAR200NOTNULLvShoperName姓名VARCHAR100NOTNULLvEmailId郵件地址VARCHAR40

vAddress地址VARCHAR200NOTNULLvCity城市VARCHAR50

vProvince省VARCHAR50

cCountryId國家IDCHAR3外鍵cZipCode郵政編碼CHAR10

CPhone電話CHAR15NOTNULLcCreditCardNo信用卡編號CHAR16NOTNULLvCreditCardType信用卡類型VARCHAR15NOTNULLdExpiryDate截止日期DATETIME

列(屬性)名中文名稱類型寬度說明cOrderNo訂單編號CHAR12主鍵vRecipientName姓名VARCHAR100NOTNULLvEmail電子郵件地址VARCHAR40

vAddress地址VARCHAR200NOTNULLvCity城市VARCHAR50

vProvince省VARCHAR50

cCountryId國家IDCHAR3外鍵NOTNULLcZipCode郵政編碼CHAR10

cPhone電話CHAR15NOTNULLShopper(購物者)Country(國家)Recipient(接收者)474、關系模型

》網(wǎng)上玩具商店ToyUniverse關系模型列(屬性)名中文名稱類

型寬度說

明cModeId模式IDCHAR2主鍵vMode模式VARCHAR25NOTNULLiMaxDelDays最多需要天數(shù)INT

NULL列(屬性)名中文名稱類型寬度說明cOrderNo訂單編號CHAR12主鍵dOrderDate訂單日期DATETIME

NOTNULLcShopperId購物者IDCHAR6外鍵cShippingModeId運貨方式IDCHAR2外鍵mShippingCharges運貨費用DECIMAL(10,2)

mGiftWrapCharges禮品包裝費用DECIMAL(10,2)

COrderProcessed訂單處理狀態(tài)CHAR10：未審核1：已審核2：已出貨mToyTotalCost玩具總價DECIMAL(10,2)訂單細節(jié)表中玩具總價之和mTotalCost訂單總價DECIMAL(10,2)運貨費用+禮品包裝費用+玩具總價dExpDelDate運到日期DATETIME

列(屬性)名中文名稱類

型寬度說

明cOrderNo訂單編號CHAR12主鍵

外鍵cToyId玩具IDCHAR6主鍵

外鍵mToyRate玩具單價DECIMAL(10,2)NOTNULLsiQty數(shù)量SMALLINT

NOTNULLcGiftWrap是否要禮品包裝CHAR1“Y”和“N”cWrapperId包裝IDCHAR3外鍵vMessage留言信息VARCHAR256

mToyCost玩具總價DECIMAL(10,2)玩具單價×數(shù)量Orders(訂單)ShippingMode(投遞模式)OrderDetail(訂單細節(jié))484、關系模型

》網(wǎng)上玩具商店ToyUniverse關系模型ShoppingCart(購物車)列(屬性)名中文名稱類型寬度是否允許為空cShopperId購物者IDCHAR6主鍵外鍵cToyId玩具IDCHAR6主鍵外鍵siQty數(shù)量SMALLINT

NOTNULLdDate購物時間DATETIME

Wrapper(包裝)列(屬性)名中文名稱類型寬度說明cWrapperId包裝IDCHAR3主鍵vDescription描述VARCHAR20NULLmWrapperRate包裝費用DECIMAL(12,2)NOTNULLvPhotoPath照片VARCHAR1000NULLvWrapperImgPath包裝圖像路徑VARCHAR50NULLShippingRate(運輸費用)列(屬性)名中文名稱類型寬度說明cCountryID國家IDCHAR3主鍵外鍵cModeId模式IDCHAR2主鍵外鍵mRatePerPound每磅的費用DECIMAL(10,2)NOTNULLShipment(出貨)列(屬性)名中文名稱類型寬度說明cOrderNo訂單編號CHAR12主鍵dShipmentDate出貨日期DATETIME

NULLcDeliveryStatus投遞狀態(tài)CHAR1NULLdActualDeliveryDate實際投遞日期DATETIME

NULL494、關系模型

》網(wǎng)上玩具商店ToyUniverse關系模型RecipientList(常用接收者)列(屬性)名中文名稱類型寬度說明RecipientID接收者IDUNIQUEIDENTIFIER

主鍵vRecipientName姓名VARCHAR100NOTNULLvEmail電子郵件地址VARCHAR40

vAddress地址VARCHAR200

CCity城市VARCHAR50

vProvince省VARCHAR50

CCountryId國家IDCHAR3外鍵NOTNULLCZipCode郵政編碼CHAR10

CPhone電話CHAR15NOTNULLcShopperID購物者IDCHAR6外鍵NOTNULLPickOfMonth(月銷售量)列(屬性)名中文名稱類型寬度說明cToyId玩具IDCHAR6主鍵外鍵siMonth月SMALLINT

主鍵iYear年INT

主鍵iTotalSold總銷售數(shù)量INT

mTotalMoney總銷售金額DECIMAL(10,2)504、關系模型

》學生成績管理系統(tǒng)關系模型dept（學院）列(屬性)名中文名稱類型寬度說明deptno學院編號CHAR4主鍵deptname學院名稱VARCHAR100student（學生）列(屬性)名中文名稱類型寬度說明sno學號CHAR10主鍵sname姓名VARCHAR50

sex性別CHAR2

birthday出生日期DATE

deptno學院編號CHAR4外鍵

course（課程）列(屬性)名中文名稱類型寬度說明cno課程號CHAR6主鍵cname課程名VARCHAR50

credit學分FLOAT

sc（選課）列(屬性)名中文名稱類型寬度說明sno學號CHAR10主鍵外鍵cno課號CHAR6主鍵外鍵score成績INT

51本章小節(jié)本章主要介紹了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的相關概念，包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。概念模型是各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎，它和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)無關，主要用來按用戶的觀點對現(xiàn)實世界進行抽象和建模，常用E-R模型。邏輯模型是從數(shù)據(jù)的組織方式的角度來描述信息的，重點講述了關系模型。關系是一張不可再分的二維表，關系中需要掌握的概念有主鍵(主碼)、屬性、外鍵、實體完整性、參照完整性、用戶自定義完整性等。最后給出了兩個關系模型實例。學習本章時應該把注意力放在對基本概念的理解上，以便為后面的學習打下良好的基礎。52第2章關系數(shù)據(jù)庫理論

本章要點：掌握關系代數(shù)運算。掌握關系規(guī)范化理論。2025/6/616:1353一、關系運算ABCa1b1c1a1b2c2a2b2c1a1b3c2ABCa1b2c2a1b3c2a2b2c1ABCa1b1c1a1b2c2a2b2c1RSR∪

S∪并運算結(jié)果是兩張表中的所有行，重復的行要去除。一、關系運算

》集合運算》并運算ABCa1b2c2a2b2c1ABCa1b2c2a1b3c2a2b2c1ABCa1b1c1a1b2c2a2b2c1RSR∩S∩交運算結(jié)果包括兩張表中共有的行。一、關系運算

》集合運算》交運算ABCa1b1c1ABCa1b2c2a1b3c2a2b2c1ABCa1b1c1a1b2c2a2b2c1RSR－S－差運算結(jié)果包括第一張表中出現(xiàn)但第二張表中不出現(xiàn)的那些行。一、關系運算

》集合運算》差運算ABCABCa1b1c1a1b2c2a1b1c1a1b3c2a1b1c1a2b2c1a1b2c2a1b2c2a1b2c2a1b3c2a1b2c2a2b2c1a2b2c1a1b2c2a2b2c1a1b3c2a2b2c1a2b2c1ABCa1b2c2a1b3c2a2b2c1ABCa1b1c1a1b2c2a2b2c1RSR×

S×兩個分別為n目和m目的關系R和S的笛卡爾積是一個(n?+?m)列的元組的集合。元組的前n列是關系R的一個元組，后m列是關系S的一個元組。若R有k1個元組，S有k2個元組，則關系R和關系S的笛卡爾積有k1*k2個元組。簡要說：笛卡爾積是是一張表的每一行與另一張表的每一行進行組合。一、關系運算

》集合運算》乘積運算(笛卡爾積）選擇運算根據(jù)一個或多個條件從一張數(shù)據(jù)表中選擇符合條件的行。【例2-1】查詢信息系全體學生一、關系運算

》專門關系運算》選擇運算【例2-2】從關系Student中選取所有年齡小于20的學生，其關系運算表達式為：一、關系運算

》專門關系運算》選擇運算投影運算也是一個單目運算，它是從一個關系R中選取所需要的列組成一個新關系。一、關系運算

》專門關系運算》投影運算【例2-3】查詢學生關系中有哪些系，其運算關系表達式為：【例2-4】查詢學生的姓名和所在系一、關系運算

》專門關系運算》投影運算一、關系運算

》專門關系運算》連接運算連接運算是一個二目運算，它是從兩個關系的笛卡爾積中選取滿足一定連接條件的元組。連接運算從R和S的笛卡爾積R?×?S中選取R關系在A屬性組上的值與S關系在B屬性組上值滿足比較關系θ的元組。一、關系運算

》專門關系運算》連接運算【例2-5】RB?=?SB連接結(jié)果自然連接結(jié)果自然連接需要取消重復列

【例2-7】查詢選修了1號課程的學生學號。

Sno(

Cno=‘1’(SC))【例2-8】查詢選修了1號課程或3號課程的學生學號。

Sno(

Cno=‘1’vCno=‘3’(SC))或

Sno(

Cno=‘1’(SC))U

Sno(

Cno=‘3’(SC))【例2-9】查詢至少選修了一門其先行課為5號課程的學生姓名。

Sname(

Cpno=‘5’(Course)?SC?

Sno,Sname(Student))一、關系運算

》關系運算實例二、規(guī)范化理論數(shù)據(jù)庫設計的一個最基本的問題是怎樣建立一個合理的數(shù)據(jù)庫模式，使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)無論是在數(shù)據(jù)存儲方面，還是在數(shù)據(jù)操作方面都具有較好的性能。為使數(shù)據(jù)庫設計合理可靠、簡單實用，長期以來形成了關系數(shù)據(jù)庫設計理論，即規(guī)范化理論。它是根據(jù)現(xiàn)實世界存在的數(shù)據(jù)依賴而進行的關系模式的規(guī)范化處理，從而得到一個合理的數(shù)據(jù)庫設計效果。SnoSnameSsexDnameCnameTnameGrade0450301張三愷男計算機系高等數(shù)學李剛830450301張三愷男計算機系英語林弗然710450301張三愷男計算機系數(shù)字電路周斌920450301張三愷男計算機系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)陳長樹860450302王薇薇女計算機系高等數(shù)學李剛790450302王薇薇女計算機系英語林弗然940450302王薇薇女計算機系數(shù)字電路周斌740450302王薇薇女計算機系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)陳長樹68…………………0420131陳杰西男園林系高等數(shù)學吳相輿970420131陳杰西男園林系英語林弗然790420131陳杰西男園林系植物分類學花裴基930420131陳杰西男園林系素描豐茹88下表會出現(xiàn)哪些問題？二、規(guī)范化理論1．數(shù)據(jù)冗余(DataRedundancy)(1)學生信息存儲了多次。(2)課程信息存儲了多次。(3)教師授課信息存儲了多次。2．更新異常(UpdateAnomalies)(1)插入異常(InsertAnomalies)：沒有學生信息時，無法插入系別、課程、教師信息。(2)修改異常(ModificationAnomalies)：如果更改一門課程的任課教師或?qū)W生的所在系別，則需要修改多個元組，可能造成數(shù)據(jù)的不一致性。(3)刪除異常(DeletionAnomalies)：刪除學生，把課程信息也刪除了。SnoSnameSsexDname0450301張三愷男計算機系0450302王薇薇女計算機系…………0420131陳杰西男園林系CnoCnameTnameGS01101高等數(shù)學李剛YY01305英語林弗然SD05103數(shù)字電路周斌SJ05306數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)陳長樹……GS01102高等數(shù)學吳相輿ZF02101植物分類學花裴基SM02204素描豐茹SnoCnoGrade0450301GS01101830450301YY01305710450301SD05103920450301SJ05306860450302GS01101790450302YY01305940450302SD05103740450302SJ0530668………0420131GS01102970420131YY01305790420131ZF02101930420131SM0220488應將上表分解成以下三個表：改進后的優(yōu)點:1、數(shù)據(jù)存儲量減少。2、更新方便、之前的各種異常基本被消除。定義2.1設R(U)是一個關系模式，U是R的屬性集合，X和Y是U的子集。對于R(U)的任意一個可能的關系r，如果r中不存在兩個元組，它們在X上的屬性值相同，而在Y上的屬性值不同，則稱“X函數(shù)確定Y”或“Y函數(shù)依賴于X”，記作X→Y。例：學號→姓名例：定單號→訂單日期例：姓名→年齡這個函數(shù)依賴只有在沒有同名人的條件下成立。二、規(guī)范化理論

》函數(shù)依賴范式是符合某一種級別的關系模式的集合，是衡量關系模式規(guī)范化程度的標準，達到范式要求的關系才是規(guī)范化的。關系模式的規(guī)范化主要解決的問題是關系中數(shù)據(jù)冗余及由此產(chǎn)生的操作異常。而從函數(shù)依賴的觀點來看，即是消除關系模式中產(chǎn)生數(shù)據(jù)冗余的函數(shù)依賴。各范式之間的關系非規(guī)范化關系1NF2NF3NFBCNF……二、規(guī)范化理論

》范式有6種范式：第一范式、第二范式、第三范式、BC范式、第四范式和第五范式。其關系是：1NF?2NF?3NF?BCNF?4NF?5NF1．第一范式（1NF）定義2.8當一個關系中的所有分量都是不可分的數(shù)據(jù)項時，就稱該關系是規(guī)范化的，這個表叫做第一范式（1NF）。職工號姓

名工

資基本工資職務工資工齡工資

職工號姓名職稱系名學歷畢業(yè)年份05103周斌教授計算機大學研究生1983199205306陳長樹講師計算機大學1995職工號姓名基本工資職務工資工齡工資

職工號姓名職稱系名學歷畢業(yè)年份05103周斌教授計算機大學198305103周斌教授計算機研究生199205306陳長樹講師計算機大學1995第一范式非規(guī)范化關系非規(guī)范化關系第一范式關系模式如下：SLC(SNO，DEPT，SLOC，CNO，GRADE)字段的含義分別為：學號、系別、住處，課號、成績。此關系模式為第一范式，但存在如下問題：(1)插入異常問題。假若要插入一個SNO?=?'95102'，DEPT?=?'IS'，SLOC?=?'N'，但還未選課的學生，即這個學生無CNO，這樣的元組不能插入SLC中。(2)刪除異常問題。假定某個學生只選修了一門課，且這門課程只有這一個學生選。刪除選課記錄后，學生的基本信息丟失了，課程信息的信息也丟失了。(3)數(shù)據(jù)冗余度大的問題。如果一個學生選修了10門課程，那么他的DEPT和SLOC值就要重復存儲10次。2025/6/616:131．第一范式（1NF）2．第二范式（2NF）定義2.10：如果一個關系模式R∈1NF，且它的所有非主屬性都完全函數(shù)依賴于R的任一候選碼，則R∈2NF。定義2.3在關系模式R(U)中，如果X→Y，并且對于X的任何一個真子集X′，都有X'?Y，則稱Y完全函數(shù)依賴(FullFunctionalDependency)于X，記作X→Y。若X→Y，但Y不完全函數(shù)依賴于X，則稱Y部分函數(shù)依賴(PartialFunctionalDependency)于X，記作X→Y。第二范式例子：成績表(學號，課程號，成績)(學號，課程號）→成績學生(學號，姓名，性別)學號→姓名,學號→性別FPFSLC(SNO，DEPT，SLOC，CNO，GRADE)2025/6/616:132．第二范式（2NF）候選碼是：sno、cno有如下函數(shù)依賴：存在部分依賴，所以不是第二范式。將SLC分解為以下兩個關系模式：SC(SNO,CNO,GRADE)SL(SNO,DEPT,SLOC)其中，SC的碼為(SNO,CNO)；SL的碼為SNO。2025/6/616:132．第二范式（2NF）(SNO,CNO)→GRADESNO→DEPTDEPT→SLOCSNO→SLOC所有非主屬性都完全函數(shù)依賴于碼，所以兩個關系模式都是第二范式。減輕了數(shù)據(jù)冗余和更新異常問題，但“DEPT→SLOC”仍會造成數(shù)據(jù)冗余和更新異常。有如下函數(shù)依賴：F定義2.4在關系模式R(U)中，如果X→Y，Y→Z，且Y?X，則稱Z傳遞函數(shù)依賴于X,記作Z→X。定義2.11如果一個關系模式R∈2NF，且所有非主屬性都不傳遞函數(shù)依賴于任何候選碼，則R∈3NF。第三范式例子：成績表(學號，課程號，成績)(學號，課程號）→成績

學生(學號，姓名，性別)學號→姓名,學號→性別,姓名?性別2025/6/616:133．第三范式（3NF）傳遞函數(shù)依賴例子：學生（學號，姓名，學院，院長）

因為“學號→學院，學院→院長，學院?學號”,所以“學號→院長”TT非主屬性之間有函數(shù)依賴把SL(SNO,DEPT,SLOC)分解為兩個關系模式：SD(SNO,DEPT)DL(DEPT,SLOC)其中，SD的碼為SNO；DL的碼為DEPT。關系模式中既沒有非主屬性對碼的部分函數(shù)依賴，也沒有非主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴，基本上解決了上述問題：(1)當沒有學生信息時，在DL關系中可以插入系別和住處信息。(2)某個系的學生全部畢業(yè)了，只是刪除SD關系中的相應元組，DL關系中關于該系的信息仍然存在。(3)關于系的住處的信息只在DL關系中存儲一次。(4)當學校調(diào)整某個系的學生住處時，只需修改DL關系中一個相應元組的SLOC屬性值。2025/6/616:133．第三范式（3NF）在信息系統(tǒng)的設計中，普遍采用的是“基于3NF的系統(tǒng)設計”方法，就是由于3NF是無條件可以達到的，并且基本解決了“異?！钡膯栴}，因此這種方法目前在信息系統(tǒng)的設計中仍然被廣泛地應用。2025/6/616:133．第三范式（3NF）二、規(guī)范化理論

》關系模式規(guī)范化的實例EcodeProjCodeDeptHoursE101P27Systems90E305P27Finance10E508P51AdminNULLE101P51Systems101E101P20Systems60E508P27Admin72【例2-15】考查下表，主鍵是(ecodeprojcode)Dept依賴于Ecode，所以dept不完全依賴于碼(Ecodeprojcode)。不屬于第二范式。把有部分依賴的放入另一張表，這樣就成了第二范式。將表轉(zhuǎn)換成2NF的步驟如下：(1)找出并移去函數(shù)依賴于部分關鍵字而不是整個關鍵字的屬性，將它們放到另一張表中；(2)將剩余的屬性分組。EmployeeDeptECodeDeptE101SystemsE305FinanceE508AdminProjectECodeProjCodeHoursE101P2790E101P51101E101P2060E305P2710E508P51NULLE508P2772EcodeDeptDeptHeadE101SystemsE901E305FinanceE909E402SalesE906E508AdminE908E607FinanceE909E608FinanceE909【例2-16】

考查下表，主關鍵字是:(ecode)Dept，depthead都完全依賴于主關鍵字ecode。所以是第二范式。但是depthead也依賴于非主屬性dept，所以不是第三范式。將一個表轉(zhuǎn)換為3NF的步驟如下：(1)找出并移去函數(shù)依賴于非主關鍵字屬性的非關鍵字屬性，將它們放入另一個表中；(2)將其余的屬性分組。二、規(guī)范化理論

》關系模式規(guī)范化的實例

EmployeeECodeDeptE101SystemsE305FinanceE402SalesE508AdminE607FinanceE608FinanceDepartmentDeptDeptHeadSystemsE901SalesE906AdminE908FinanceE909本章小結(jié)在關系代數(shù)中分為集合運算和專門的關系代數(shù)運算，包括并、交、差、笛卡爾積，選擇、投影、連接、除。消除冗余的基本做法是把不適合規(guī)范的關系模式分解成若干個比較小的關系模式。而這種分解的過程，是逐步將數(shù)據(jù)依賴化解的過程，并使之達到一定的范式。對于函數(shù)依賴，考慮2NF、3NF。2025/6/616:13第三章SQLServer2022的使用本章要點：◆SQLServer2022的安裝?！鬝QLServer2022常用工具?！魯?shù)據(jù)庫的創(chuàng)建?！魯?shù)據(jù)表的創(chuàng)建。2025/6/616:1382一、SQLServer2022簡介SQLServer是由美國微軟公司(Microsoft)開發(fā)和推廣的關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它最初是由Microsoft、Sybase和Ashton-Tate三家公司共同開發(fā)的，并于1988年推出了第一個OS/2版本。SQLServer經(jīng)過多年的發(fā)展，到2022年推出了SQLServer2022。這是迄今為止最支持Azure的SQLServer版本，在性能、安全性和可用性方面進一步創(chuàng)新，標志著SQLServer30多年歷史的最新里程碑。2025/6/616:13832025/6/616:1384一、SQLServer2022簡介SQLServer版本定義Enterprise(64位和32位)作為高級產(chǎn)品/服務，SQLServerEnterpriseEdition提供了全面的高端數(shù)據(jù)中心功能，具有極高的性能和無限虛擬化，還具有端到端商業(yè)智能，可為任務關鍵工作負載和最終用戶訪問數(shù)據(jù)見解提供高服務級別。

企業(yè)版可用于評估。評估部署的有效期為180天。有關詳細信息，請參閱SQLServer許可資源和文檔。Standard(64位和32位)SQLServerStandard版提供了基本數(shù)據(jù)管理和商業(yè)智能數(shù)據(jù)庫，使部門和小型組織能夠順利運行其應用程序并支持將常用開發(fā)工具用于內(nèi)部部署和云部署，有助于以最少的IT資源獲得高效的數(shù)據(jù)庫管理。Web(64位和32位)對于Web主機托管服務提供商（包括在Azure上的IaaS上選擇Web版）和WebVAP而言，SQLServerWeb版本是一項總擁有成本較低的選擇，可針對從小規(guī)模到大規(guī)模Web資產(chǎn)等內(nèi)容提供可伸縮性、經(jīng)濟性和可管理性能力。Developer(64位和32位)SQLServerDeveloper版支持開發(fā)人員基于SQLServer構(gòu)建任意類型的應用程序。它包括Enterprise版的所有功能，但有許可限制，只能用作開發(fā)和測試系統(tǒng)，而不能用作生產(chǎn)服務器。SQLServerDeveloper是構(gòu)建和測試應用程序的人員的理想之選。Express版(64位和32位)SQLServerExpressEdition是入門級的免費數(shù)據(jù)庫，是學習和構(gòu)建桌面及小型服務器數(shù)據(jù)驅(qū)動應用程序的理想選擇。它是獨立軟件供應商、開發(fā)人員和熱衷于構(gòu)建客戶端應用程序的人員的最佳選擇。如果您需要使用更高級的數(shù)據(jù)庫功能，則可以將SQLServerExpress無縫升級到其他更高端的SQLServer版本。SQLServerExpressLocalDB是Express版本的一種輕型版本，該版本具備所有可編程性功能，在用戶模式下運行，并且具有快速零配置安裝和必備組件要求較少的特點。二、SQLServer2022安裝可以選擇使用通過輸入產(chǎn)品密鑰購買的SQLServer許可證，也可以通過MicrosoftAzure選擇即用即付計費。你也可以指定SQLServer的免費版本:Developer、Evaluation或Express。如SQLServer聯(lián)機叢書中所述，Evaluation版包含最大的SQLServer功能集，不但已激活，還具有180天的有效期。Developer版永不過期，并且包含與Evaluation版相同的功能集，但僅許可進行非生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫應用程序開發(fā)。2025/6/616:1385SQLServer2022系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和用戶數(shù)據(jù)庫1．系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫Master、Model、MSDB和TempDB。2.用戶數(shù)據(jù)庫2025/6/616:1386二、SQLServer2022安裝1)?Master數(shù)據(jù)庫Master數(shù)據(jù)庫是SQLServer的核心，如果該數(shù)據(jù)庫被損壞，SQLServer將無法正常工作。Master數(shù)據(jù)庫中包含所有的登錄名或用戶ID所屬的角色、

所有的系統(tǒng)配置設置、

服務器中的數(shù)據(jù)庫名稱及相關信息、

數(shù)據(jù)庫的位置、系統(tǒng)錯誤和警告等重要信息。2)?Model數(shù)據(jù)庫Model數(shù)據(jù)庫是個比較特殊的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，用作在SQLServer實例上創(chuàng)建所有數(shù)據(jù)庫的模板。當發(fā)出CREATEDATABASE(創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫)語句時，將通過復制Model數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容來創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的第一部分，剩余部分由空頁填充。如果修改Model數(shù)據(jù)庫，之后創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫都將繼承這些修改。3)?MSDB數(shù)據(jù)庫MSDB數(shù)據(jù)庫是SQLServer代理服務使用的數(shù)據(jù)庫，為代理程序的報警、任務調(diào)度和記錄操作員的操作提供存儲空間。4)?TempDB數(shù)據(jù)庫TempDB數(shù)據(jù)庫是一個臨時性的數(shù)據(jù)庫，它為所有的臨時表、臨時存儲過程及其他臨時操作提供存儲空間。TempDB數(shù)據(jù)庫由整個系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)庫使用，不管用戶使用哪個數(shù)據(jù)庫，所建立的臨時表和臨時存儲過程都存儲在TempDB上。SQLServer每次啟動時，TempDB數(shù)據(jù)庫都會被重新建立。當用戶與SQLServer斷開連接時，其臨時表和存儲過程將自動被刪除。2025/6/616:1387SQLServer2022系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和用戶數(shù)據(jù)庫二、SQLServer2022安裝三、SQLServer2022常用管理工具1SQLServer配置管理器啟動數(shù)據(jù)庫服務可使用SQLServer配置管理器，登錄到數(shù)據(jù)庫服務器可使用SQLServerManagementStudio。SQLServer配置管理器是一種工具，用于管理與SQLServer相關聯(lián)的服務、配置SQLServer使用的網(wǎng)絡協(xié)議以及從SQLServer客戶端計算機管理網(wǎng)絡連接配置。2025/6/616:13882SQLServer管理平臺

SQLServerManagementStudio是一種集成環(huán)境，用于訪問、配置、控制、管理和開發(fā)SQLServer的所有組件。SQLServerManagementStudio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，可為各種技術級別的開發(fā)人員和管理員提供對SQLServer的訪問。2025/6/616:1389三、SQLServer2022常用管理工具四、SQLServer數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)對于數(shù)據(jù)庫，包括兩方面含義：一方面，描述信息的數(shù)據(jù)存在數(shù)據(jù)庫中并由DBMS統(tǒng)一管理，這種組織形式是數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)；另一方面，描述信息的數(shù)據(jù)又是以文件的形式存儲在物理磁盤上，由操作系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理，這種組織形式是數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)。2025/6/616:13901、數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)2025/6/616:1391四、SQLServer數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)主要應用于面向用戶的數(shù)據(jù)組織和管理，從邏輯的角度，數(shù)據(jù)庫由若干個用戶可視的對象構(gòu)成，如表、視圖、索引等，由于這些對象是存在數(shù)據(jù)庫中，因此也叫數(shù)據(jù)庫對象。2、數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)2025/6/616:1392數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)主要是面向計算機的操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組織和管理，如數(shù)據(jù)文件，表和視圖的數(shù)據(jù)組織方式、磁盤空間的利用和回收、文本和圖形數(shù)據(jù)的有效存儲等。它的表現(xiàn)形式是操作系統(tǒng)的物理文件，一個數(shù)據(jù)庫由一個或多個磁盤上的文件組成。對用戶是透明的。數(shù)據(jù)庫物理文件名是操作系統(tǒng)使用的。四、SQLServer數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)SQLServer數(shù)據(jù)庫的組成數(shù)據(jù)庫文件(DatabaseFile)事務日志文件(TransactionLogFile)2025/6/616:1393四、SQLServer數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)一個數(shù)據(jù)庫至少應包含一個數(shù)據(jù)庫文件和一個事務日志文件。2、數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫文件數(shù)據(jù)庫文件是存放數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫對象的文件。一個數(shù)據(jù)庫可以有一個或多個數(shù)據(jù)庫文件，一個數(shù)據(jù)庫文件只屬于一個數(shù)據(jù)庫。有一個文件被定義為主數(shù)據(jù)庫文件。擴展名為.mdf。只能有一個主數(shù)據(jù)庫文件。次數(shù)據(jù)庫文件，擴展名為.ndf2025/6/616:1394四、SQLServer數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)2、數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)采用多個數(shù)據(jù)庫文件來存儲數(shù)據(jù)的優(yōu)點：數(shù)據(jù)庫文件可以不斷擴充，而不受操作系統(tǒng)文件大小的限制；可以將數(shù)據(jù)庫文件存儲在不同的硬盤中，這樣可以同時對幾個硬盤做數(shù)據(jù)存取，提高了數(shù)據(jù)處理的效率。對于服務器型的計算機尤為有用。2025/6/616:1395四、SQLServer數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)2、數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)事務日志文件事務日志文件是用來記錄數(shù)據(jù)庫更新情況的文件，擴展名為.ldf。例如使用INSERT、UPDATE、DELETE、等對數(shù)據(jù)庫進行更的操作都會記錄在此文件中而如SELECT等對數(shù)據(jù)庫內(nèi)容不會有影響的操作則不會記錄在案。一個數(shù)據(jù)庫可以有一個或多個事務日志文件。2025/6/616:1396四、SQLServer數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)2、數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)SQLServer中采用“Write-Ahead（提前寫）”方式的事務，即對數(shù)據(jù)庫的修改先寫入事務日志中，再寫入數(shù)據(jù)庫。其具體操作是，系統(tǒng)先將更改操作寫入事務日志中，再更改存儲在計算機緩存中的數(shù)據(jù)，為了提高執(zhí)行效率，此更改不會立即寫到硬盤中的數(shù)據(jù)庫，而是由系統(tǒng)以固定的時間間隔執(zhí)行CHECKPOINT命令，將更改過的數(shù)據(jù)批量寫入硬盤。SQLServer有個特點，它在執(zhí)行數(shù)據(jù)更改時會設置一個開始點和一個結(jié)束點，如果尚未到達結(jié)束點就因某種原因使操作中斷，則在SQLServer重新啟動時會自動恢復已修改的數(shù)據(jù)，使其返回未被修改的狀態(tài)。當數(shù)據(jù)庫破壞時，可以用事務日志恢復數(shù)據(jù)庫內(nèi)容。2025/6/616:1397四、SQLServer數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)2、數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)文件組（FileGroup）文件組是將多個數(shù)據(jù)庫文件集合起來形成的一個整體。每個文件組有一個組名。文件組分為主文件組（PrimaryFileGroup）和次文件組（SecondaryFileGroup）一個文件只能存在于一個文件組中，一個文件組也只能被一個數(shù)據(jù)庫使用。主文件組中包含了所有的系統(tǒng)表。當建立數(shù)據(jù)庫時，主文件組包括主數(shù)據(jù)庫文件和未指定組的其它文件。在次文件組中可以指定一個缺省文件組，那么在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫對象時如果沒有指定將其放在哪一個文件組中，就會將它放在缺省文件組中。如果沒有指定缺省文件組則主文件組，為缺省文件組。注意：事務日志文件不屬于任何文件組，日志文件最小為512KB，但最好不要小于1MB。四、SQLServer數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)2、數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)在考慮數(shù)據(jù)庫的空間分配時，需要了解如下規(guī)則：所有數(shù)據(jù)庫都包含一個主數(shù)據(jù)庫文件與一個或多個事務日志文件，此外，還可以包含零個或多個輔助數(shù)據(jù)庫文件。實際的文件都有兩個名稱：操作系統(tǒng)管理的物理文件名和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)管理的邏輯文件名。數(shù)據(jù)庫文件和事務日志文件的默認存放位置為：\ProgramFiles\MicrosoftSQLServer\MSSQL\Data文件夾。在創(chuàng)建用戶數(shù)據(jù)庫時，包含系統(tǒng)表的model數(shù)據(jù)庫自動被復制到新建數(shù)據(jù)庫中。在SQLServer中，數(shù)據(jù)的存儲單位是頁（Page）。一頁是一塊8KB的連續(xù)磁盤空間，頁是存儲數(shù)據(jù)的最小單位。頁的大小決定了數(shù)據(jù)庫表的一行數(shù)據(jù)的最大大小。在SQLServer中，不允許表中的一行數(shù)據(jù)存儲在不同頁上，即行不能跨頁存儲。在SQLServer中，一行數(shù)據(jù)的大?。锤髁兴伎臻g的和）不能超過8060字節(jié)。四、SQLServer數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)2、數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)根據(jù)數(shù)據(jù)頁的大小和行不能跨頁存儲的規(guī)則，就可以估算出一個數(shù)據(jù)表所需要的大致空間。例如：假設一個數(shù)據(jù)庫表有10000行數(shù)據(jù)，每行3000字節(jié)。則每個數(shù)據(jù)頁可以存放兩行數(shù)據(jù)，此表需要的空間就為：（10000／2）×8KB＝40MB。四、SQLServer數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)2、數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)2010年10月第101頁3、數(shù)據(jù)庫的其他屬性文件名及其位置 每個數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫文件和事務日志文件都具有一個邏輯文件名和物理的存放位置（包括物理文件名）。有多個數(shù)據(jù)庫文件的話，為了獲得更好性能，建議分散存儲在多個磁盤上，來提高數(shù)據(jù)存取的并發(fā)性。初始大小 可以指定每個數(shù)據(jù)庫文件和事務日志文件的初始大小，它們的最小大小都是512KB。在指定主數(shù)據(jù)庫文件的初始大小時，其大小不能小于model數(shù)據(jù)庫主文件的大小，因為系統(tǒng)是將model數(shù)據(jù)庫主數(shù)據(jù)庫文件的內(nèi)容拷貝到用戶數(shù)據(jù)庫的主數(shù)據(jù)庫文件上。增長方式 如果需要的話，可以指定文件是否自動增長。該選項的默認配置為自動增長，即當數(shù)據(jù)庫的初始空間用完后，系統(tǒng)自動地擴大數(shù)據(jù)庫空間，目的是為了防止由于數(shù)據(jù)庫空間用完而造成的不能插入新數(shù)據(jù)或不能進行數(shù)據(jù)操作的錯誤。最大大小 文件的最大大小指的是文件增長的最大空間限制。默認情況是無限制。建議用戶設定允許文件增長的最大空間大小，則文件將會無限制增長直到磁盤空間用完為止。在定義數(shù)據(jù)庫時，除了要指定數(shù)據(jù)庫的名字之外，還要定義數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)庫文件和事務日志文件的如下屬性:四、SQLServer數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)五、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫

在SQLServer中，所有類型的數(shù)據(jù)庫管理操作都可以有兩種方法：一種是使用SQLServerManagementStudio的對象資源管理器，以圖形化的方式完成對于數(shù)據(jù)庫管理；另一種方法是使用T-SQL語句或系統(tǒng)的存儲過程，以命令方式完成對數(shù)據(jù)庫的管理。1、使用對象資源管理器創(chuàng)建用戶數(shù)據(jù)庫

五、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫2、使用T-SQL語句創(chuàng)建用戶數(shù)據(jù)庫

在SQLServerManagementStudio中，單擊標準工具欄的“新建查詢”按鈕，啟動SQL編輯器窗口，如圖4-1所示，在光標處輸入創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的T-SQL語句，單擊“執(zhí)行”按鈕。SQL編輯器就提交用戶輸入的T-SQL語句，發(fā)送到服務器端，先查錯，后編譯執(zhí)行，并返回執(zhí)行結(jié)果。六、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫用CREATEDATABASE語句創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫名為mytest，其他項均采用默認方式。

CREATEDATABASEmytest六、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫【例3-2】

用CREATEDATABASE語句創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫名為ToyUniverse，此數(shù)據(jù)庫包含一個數(shù)據(jù)庫文件和一個事務日志文件。具體參數(shù)如表3-2所示。六、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫選

項參

數(shù)數(shù)據(jù)庫名稱ToyUniverse數(shù)據(jù)文件邏輯文件名ToyUniverse_Data物理文件名D:\SQL2022\DataBase\ToyUniverse_Data.MDF初始大小10?MB最大容量不受限制增長量5?MB日志文件邏輯文件名ToyUniverse_Log物理文件名D:\SQL2022\DataBase\ToyUniverse_Log.LDF初始大小10?MB最大容量2000?MB增長量10%CREATEDATABASEToyUniverseONPRIMARY(

NAME=ToyUniverse_Data,

FILENAME='D:\SQL2022\DataBase\ToyUniverse_Data.MDF',

SIZE=10,

MAXSIZE=UNLIMITED,

FILEGROWTH=5)LOGON(

NAME=ToyUniverse_Log,

F