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『簡體書』数据库应用技术案例教程(SQL Server 2005)

書城自編碼: 2731810
分類: 簡體書→大陸圖書→教材研究生/本科/专科教材
作者: 青宏燕、王宏伟、王琢、晁晶、潘夕琪
國際書號(ISBN): 9787302427315
出版社: 清华大学出版社
出版日期: 2016-02-01
版次: 1 印次: 1

書度/開本: 16开 釘裝: 平装

售價:NT$ 368

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內容簡介:
本书采用项目导向的形式编写,以任务为核心,由任务驱动,选择学生比较熟悉的学生管理数据库系统的案例来组织教学内容,通过对连贯的项目、具体任务的介绍,可以较容易地掌握相关知识并且形成系统概念,易学易会。
本书通过对学生管理数据库关系模式的设计,数据库的创建和管理,表和记录的操作,数据的查询,视图的管理等12个项目循序渐进地展开教学内容。主要介绍了学生管理数据库的创建和管理,同时也介绍了数据库的Web应用,将一个以数据库为后台数据中心的Web应用系统有序地展示在读者面前,从而帮助读者逐步实现系统分析、设计和应用数据库的能力。
本书可以作为应用型本科、高职高专以及成人教育相关课程的教材,也是一本很好的自学教材和参考书。
目錄
目录

项目一 掌握数据库基础知识.... 1
任务一 学生管理数据库系统基本需求... 2
【任务要求】... 2
【知识储备】... 3
【任务实施】... 5
【任务实践】... 6
任务二 数据库基础知识... 7
【任务要求】... 7
【知识储备】... 7
【任务实施】... 10
【任务实践】... 10
任务三 数据库系统的结构... 14
【任务要求】... 14
【知识储备】... 14
【任务实施】... 16
【任务实践】... 19
任务四 初步认识SQL Server 2005. 24
【任务要求】... 24
【知识储备】... 24
【任务实施】... 27
【任务实践】... 28
【知识扩展】... 36
项目小结... 37
上机实训... 37
习题... 39
项目二 设计数据库关系模式.... 43
任务一 认识关系数据库... 44
【任务要求】... 44
【知识储备】... 45
【任务实施】... 52
【任务实践】... 52
【知识扩展】... 60
任务二 数据库设计步骤... 60
【任务要求】... 60
【知识储备】... 60
【任务实施】... 61
【任务实践】... 62
任务三 使用E-R模型设计数据库模式... 69
【任务要求】... 69
【知识储备】... 69
【任务实施】... 70
【任务实践】... 70
项目小结... 74
上机实训... 74
习题... 75
项目三 创建和管理数据库.... 77
任务一 创建数据库... 79
【任务要求】... 79
【知识储备】... 79
【任务实施】... 82
【任务实践】... 85
任务二 查看数据库... 87
【任务要求】... 87
【知识储备】... 87
【任务实施】... 87
【任务实践】... 89
任务三 修改数据库... 90
【任务要求】... 90
【知识储备】... 90
【任务实施】... 91
【任务实践】... 92
任务四 删除数据库... 94
【任务要求】... 94
【知识储备】... 94
【任务实施】... 94
【任务实践】... 95
任务五 分离或附加数据库... 95
【任务要求】... 95
【知识储备】... 95
【任务实施】... 95
【任务实践】... 98
任务六 备份或还原数据库... 99
【任务要求】... 99
【知识储备】... 99
【任务实施】... 100
【任务实践】... 102
项目小结... 105
上机实训... 105
习题... 106
项目四 创建和管理数据库表.... 107
任务一 创建数据库表... 108
【任务要求】... 108
【知识储备】... 108
【任务实施】... 112
【任务实践】... 113
任务二 设计表数据完整性... 117
【任务要求】... 117
【知识储备】... 117
【任务实施】... 119
【任务实践】... 121
任务三 修改数据库表... 126
【任务要求】... 126
【知识储备】... 127
【任务实施】... 128
【任务实践】... 128
任务四 删除数据库表... 131
【任务要求】... 131
【知识储备】... 131
【任务实施】... 132
【任务实践】... 132
任务五 创建和管理索引... 133
【任务要求】... 133
【知识储备】... 133
【任务实施】... 137
【任务实践】... 138
项目小结... 141
上机实训... 141
习题... 143
项目五 编辑数据库表记录.... 147
任务一 插入记录... 148
【任务要求】... 148
【知识储备】... 148
【任务实施】... 149
【任务实践】... 151
任务二 更新记录... 152
【任务要求】... 152
【知识储备】... 152
【任务实施】... 153
【任务实践】... 154
任务三 删除记录... 155
【任务要求】... 155
【知识储备】... 155
【任务实施】... 155
【任务实践】... 156
任务四 数据的导入和导出... 157
【任务要求】... 157
【知识储备】... 157
【任务实施】... 157
【任务实践】... 165
项目小结... 168
上机实训... 168
习题... 169
项目六 数据查询.... 171
任务一 基本查询... 173
【任务要求】... 173
【知识储备】... 173
【任务实施】... 180
【任务实践】... 184
任务二 连接查询... 189
【任务要求】... 189
【知识储备】... 189
【任务实施】... 192
【任务实践】... 194
任务三 子查询... 197
【任务要求】... 197
【知识储备】... 197
【任务实施】... 198
【任务实践】... 200
任务四 集合查询... 203
【任务要求】... 203
【知识储备】... 203
【任务实施】... 203
【任务实践】... 204
项目小结... 205
上机实训... 206
习题... 207
项目七 创建和管理数据库视图.... 209
任务一 创建视图... 210
【任务要求】... 210
【知识储备】... 211
【任务实施】... 212
【任务实践】... 214
任务二 系统存储过程在视图中的
应用... 217
【任务要求】... 217
【知识储备】... 217
【任务实施】... 218
【任务实践】... 219
任务三 修改视图... 220
【任务要求】... 220
【知识储备】... 220
【任务实施】... 221
【任务实践】... 222
任务四 删除视图... 223
【任务要求】... 223
【知识储备】... 223
【任务实施】... 224
【任务实践】... 225
任务五 使用视图... 225
【任务要求】... 225
【知识储备】... 225
【任务实施】... 226
【任务实践】... 227
项目小结... 228
上机实训... 228
习题... 229
项目八 数据库编程基础.... 231
任务一 Transact-SQL基础... 232
【任务要求】... 232
【知识储备】... 233
【任务实施】... 235
【任务实践】... 235
任务二 表达式... 236
【任务要求】... 236
【知识储备】... 236
【任务实施】... 239
【任务实践】... 240
任务三 流程控制... 241
【任务要求】... 241
【知识储备】... 241
【任务实施】... 243
【任务实践】... 244
任务四 函数... 246
【任务要求】... 246
【知识储备】... 246
【任务实施】... 255
【任务实践】... 257
项目小结... 262
上机实训... 262
习题... 263
项目九 创建和管理数据库存储过程.... 265
任务一 创建存储过程... 266
【任务要求】... 266
【知识储备】... 266
【任务实施】... 269
【任务实践】... 270
任务二 执行存储过程... 275
【任务要求】... 275
【知识储备】... 276
【任务实施】... 276
【任务实践】... 278
任务三 修改存储过程... 282
【任务要求】... 282
【知识储备】... 282
【任务实施】... 282
【任务实践】... 283
任务四 查看存储过程... 283
【任务要求】... 283
【知识储备】... 283
【任务实施】... 285
【任务实践】... 286
任务五 删除存储过程... 288
【任务要求】... 288
【知识储备】... 288
【任务实施】... 289
【任务实践】... 289
项目小结... 289
上机实训... 290
习题... 291
项目十 创建和管理触发器.... 293
任务一 创建DML触发器... 295
【任务要求】... 295
【知识储备】... 295
【任务实施】... 297
【任务实践】... 299
任务二 管理DML触发器... 303
【任务要求】... 303
【知识储备】... 303
【任务实施】... 304
【任务实践】... 306
任务三 创建和管理DDL触发器... 307
【任务要求】... 307
【知识储备】... 307
【任务实施】... 309
【任务实践】... 309
项目小结... 311
上机实训... 312
习题... 312
项目十一 安全管理数据库.... 315
任务一 身份验证管理... 316
【任务要求】... 316
【知识储备】... 316
【任务实施】... 317
【任务实践】... 318
任务二 权限管理... 322
【任务要求】... 322
【知识储备】... 322
【任务实施】... 323
【任务实践】... 326
任务三 角色管理... 332
【任务要求】... 332
【知识储备】... 332
【任务实施】... 334
【任务实践】... 336
项目小结... 346
上机实训... 346
习题... 348
项目十二 数据库综合应用案例.... 349
任务一 创建应用程序项目文件... 351
【任务要求】... 351
【知识储备】... 351
【任务实施】... 352
【任务实践】... 354
任务二 数据组件的设计和使用... 365
【任务要求】... 365
【知识储备】... 365
【任务实施】... 369
【任务实践】... 372
任务三 用户页面设计... 374
【任务要求】... 374
【知识储备】... 374
【任务实施】... 375
【任务实践】... 377
任务四 通过ASP.NET页面操纵
数据库... 382
【任务要求】... 382
【知识储备】... 382
【任务实施】... 384
【任务实践】... 386
项目小结... 393
上机实训... 393
习题... 394
习题参考答案.... 395
参考文献.... 399
內容試閱
项目一 掌握数据库基础知识
项目导入
数据库技术是信息处理的基础,它不仅反映数据本身所代表的基本信息,还反映数据之间的联系,是相关数据的集合。数据库技术是计算机领域发展最快的学科之一,目前,数据库技术已从第一代的网状、层次数据库系统,第二代的关系数据库系统,发展到以面向对象模型为主要特征的第三代数据库系统。其中建立在关系模型基础上的关系数据库是当前最流行的、应用最广泛的数据库,当前所开发的基于数据库的应用系统基本上都是关系数据库。
因此,在本项目中,首先对数据库的基础知识进行初步的讨论,然后对数据库开发所使用的平台SQL Server 2005再作概括介绍。
项目分析
数据库技术是为了解决计算机信息处理过程中大量数据有效地组织和存储的问题,在数据库系统中减少数据存储冗余、实现数据共享、保障数据安全以及高效地检索数据和处理数据而设计的,所以,数据库是相关数据的集合。
本教材中以学生管理数据库系统为教学案例,以关系数据库技术作为基础,不但需要对数据库的基础理论有一定的了解,同时还需要掌握一种数据库开发平台,即数据库管理系统DBMS的使用方法,才能在开发平台上有效地开发出一个实用的学生管理数据库系统。因此,本项目将包括数据库的基础知识介绍和数据库开发平台SQL Server 2005的使用能力训练两部分内容。
能力目标
了解学生管理数据库的基本需求。
了解数据管理技术的3个阶段。
掌握数据库、数据管理系统和数据库系统的基本概念。
掌握SQL Server数据库的基本组成和有关知识。
知识目标
l 能根据实际环境进行数据库应用系统的需求分析和功能设计。
l 具备使用数据库理论分析相关信息抽象数据的能力。
l 了解并掌握数据库开发平台SQL Server 2005的概况和基本设置方法。
任务一 学生管理数据库系统基本需求
【任务要求】
根据学生管理的工作流程,对学生管理数据库系统进行整体分析与规划。
分析学生管理数据库系统的整体需求,掌握需求分析的基本方法。
规划学生管理数据库系统应具备的功能模块。

【知识储备】
一个数据库应用系统的开发设计通常要经历多个环节,简单地说可以分为对应用系统前台应用界面应用层和后台数据库数据层两个部分的设计,每一部分的设计都是一个庞大、复杂的工程,因此,通常都是结合软件工程的原理和方法进行数据库软件的设计。从一个应用软件开发的角度讲,一般一个数据库应用系统的开发流程如图1-1所示。

图1-1 数据库应用系统开发流程
就数据库系统的规划设计来讲,一般设计过程包括需求分析、数据库概念结构设计、数据库逻辑结构设计、数据库物理结构设计、数据库实施及数据库的运行维护6个环节。设计一个数据库应用系统,首先要对系统的应用环境进行分析,掌握用户需求,这是整个开发的基础。需求分析的准确与否,关系到数据库应用系统的开发质量,本任务将主要讨论学生管理数据库系统的需求分析环节。
1. 需求分析的任务
需求分析是指在开发设计开始阶段,收集用户的功能要求,了解系统的应用环境,对需要使用的数据进行收集整理,建立起一个完整数据集的过程。比如系统的用户种类、相关应用的历史数据、有关表单资料的查阅以及实际运作流程等,从而得出所开发系统功能的运行过程。
用户需求包括数据需求和处理需求两部分。数据需求是指数据库中存储哪些数据结构;处理需求是指用户要完成什么处理功能,以及对这些处理的响应时间、处理方法等有什么要求。
需求分析阶段的任务主要包括以下几个方面。
1 分析用户活动,产生业务流程图。
了解用户当前的业务活动和职能,理清其处理流程。把用户业务分成若干个子处理过程,使每个处理功能明确、界面清楚,并画出业务流程图。
2 确定系统范围,产生系统范围图。
在和用户经过充分讨论的基础上,确定计算机所能进行数据处理的范围,确定哪些工作由人工完成,哪些工作由计算机系统完成,即确定人机界面。
3 分析用户活动所涉及的数据,产生数据流图。
深入分析用户的业务处理,以数据流图形式表示出数据库的方向和对数据所进行的加工。数据流图有四个基本成分:数据流、加工或处理、文件、外部实体。
4 分析系统数据,产生数据字典。
数据字典提供对数据库时间描述的集中管理,其功能是存储和检索各种数据描述。数据字典是数据收集和数据分析的主要成果,在数据库设计中占有很重要的地位。
2. 需求分析的方法
调查了解了用户的需求以后,还需要进一步分析和表达用户的需求。用于需求分析的方法有很多种,主要的方法有自顶向下和自底向上两种,其中自顶向下的结构化分析方法Structured Analysis,SA是一种简单实用的方法。
1 SA方法
SA方法是从最上层的系统组织入手,采用自顶向下、逐层分解的方法分析系统。SA方法把每个系统都抽象成图1-2所示的数据流图形式。

图1-2 系统最上层的数据流图
在SA方法中,处理过程的处理逻辑常常借助判定表和判定树来描述,系统中的数据则借助数据字典DD来描述。
2 数据流图
数据流图Data Flow Diagram,DFD表达了数据与处理的关系。数据流图中的基本元素如下。
1 圆圈符:表示处理,输入数据在此进行变换产生输出数据。在其中注明处理的名称。
2 矩形符:描述一个输入源点或输出汇点。在其中注明源点或汇点的名称。
3 箭头:命名的箭头描述一个数据流。内容包括被加工的数据及其流向,流线上要注明数据名称,箭头代表数据流动的方向。
4 右开口矩形框:向右开口的矩形框表示文件和数据存储,要在其内标明相应的具体名称。
3 数据字典
数据流图表达了数据和处理的关系,数据字典则是系统中各类数据描述的集合,是各类数据结构和属性的清单。它与数据流图互为解释,数据字典贯穿于数据库需求分析直到数据库运行的全过程。在不同的阶段,其内容形式和用途各有区别,在需求分析阶段,它通常包含以下5个部分的内容。
1 数据项。
数据项是不可再分的数据单位,通常包括数据项名、含义、别名、类型、长度、取值范围以及与其他数据项的逻辑关系。
2 数据结构。
数据结构反映了数据之间的组合关系。一个数据结构可以由若干个数据项组成,也可以由若干个数据结构组成,或由若干个数据项和数据结构混合组成。它包括数据结构名、含义及组成该数据结构的数据项名或数据结构名。
3 数据流。
数据流可以是数据项,也可以是数据结构,它表示某一加工处理过程的输入或输出数据。数据流包括数据流名、说明、流出的加工名、流入的加工名以及组成该数据流的数据结构或数据项。
4 数据存储。
数据存储是处理过程中要存储的数据,它可以是手工凭证、手工文档或计算机文档。数据存储包括数据存储名、说明、输入数据流、输出数据流、数据量、存取频率和存取方式。
5 处理过程。
处理过程包括处理过程名、说明、输入数据流、输出数据流,并简要说明处理工作、频度要求、数据量及响应时间等。
最终形成的数据流图和数据字典是系统需求分析说明书的主要内容,是下一步进行概念结构设计的基础。
在本任务中,从项目准备的角度,对学生管理数据库系统先做一个整体的概括分析,对学生管理数据库中所需要准备的数据及其相关理论进行一个框架层面上的了解,为后续进行数据库规划和应用开发做好充足的知识和技能上的准备。
【任务实施】
学生管理数据库系统,具有不同的用户群体,不同的用户群体又对数据有着不同的需求,正确地分析相应用户的要求并恰当地将其表达出来,是学生管理数据库系统设计的起始工作。在本任务实施前,首先要对用户环境进行准确的分析。
1.
用户类型分析
学生管理数据库系统通常的用户为学生、教师和教学管理人员。不同的用户有不同的信息查询和信息管理要求。学生管理数据库系统,应便于应用系统的管理员对数据库中的基本信息数据进行管理和维护,教师用户能够对基本信息进行查询并对部分信息进行更新管理,学生对与自己相关的数据可以进行查询,对个人的基本信息可以进行维护。
2. 功能需求分析
学生管理数据库系统其主要功能是实现基础资料、学生管理、课程管理和成绩管理四大模块的管理。其中,基础资料中包括院系、班级、宿舍、教师基本资料的管理,还包括对记录的增加、删除、修改和查询;学生管理中,包括学生档案和学生学籍的管理,还包括对其中学生各个属性的增加、删除、修改和查询;课程管理中,包括对新的课程进行设置,以及对班级选课的管理;成绩管理中,包括对学生成绩的录入和对学生成绩进行分析管理。
【任务实践】
1. 设计完成学生管理数据库系统的数据流图
根据任务实施环节对学生管理数据库系统应用环境的分析,绘制学生管理数据库系统的数据流图,如图1-3所示。

图1-3 学生管理数据库系统的数据流图
2. 设计相关功能模块
根据功能需求分析的情况,确定学生管理数据库系统的功能模块。
1 基本信息管理:包括院系信息管理和专业信息管理等功能。
2 班级信息管理:包括班级信息管理和班级信息浏览等功能。
3 教师信息管理:包括教师信息录入和管理等功能。
4 学生基本信息管理:包括学生信息的录入、管理、查询以及导入、导出等功能。
5 系统维护:主要用于实现数据的备份、还原和清理功能。
6 用户管理:主要用于实现用户管理、更改密码等功能。

任务二 数据库基础知识
【任务要求】
通过本任务的学习应掌握以下内容:数据、数据库、数据库管理系统和数据库系统的基本知识。
【知识储备】
1. 数据库管理技术的产生
数据库技术产生于20世纪60年代末70年代初,其主要目的是有效地管理和存取大量的数据资源。近年来,数据库技术和计算机网络技术的发展相互渗透,相互促进,已成为当今计算机领域发展迅速、应用广泛的两大领域。数据库技术不仅应用于事务处理,并且进一步应用到情报检索、人工智能、专家系统、计算机辅助设计等数据管理领域。谈数据管理技术,先要讲到数据处理。所谓数据处理,是指对各种数据进行收集、存储、加工和传播的一系列活动的总和。纵观数据处理的历史,可以认为,数据库技术萌芽于20世纪50年代后期,形成于60年代中期,成熟于70年代,广泛应用于80年代。
2. 数据库管理技术的发展
数据库管理技术主要研究如何存储、使用和管理数据,是计算机数据管理技术发展的新阶段,是计算机技术中发展最快、应用最广的技术之一。数据管理的水平是和计算机硬件、软件的发展相适应的,随着计算机技术的发展,数据管理技术经历了3个阶段的发展:人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段。
1 人工管理阶段20世纪50年代
在这一阶段,计算机主要用于科学计算。硬件设施方面,外部存储只有磁带、卡片和纸带等,没有磁盘等直接存取设备。软件方面,只有汇编语言,没有操作系统和数据管理软件,数据量小,数据无结构,由用户直接管理,于特定的应用,缺乏独立性。此阶段应用程序与数据之间的关系是一一对应的关系,如图1-4所示。

图1-4 人工管理阶段应用程序与数据之间的关系

人工管理阶段的数据具有以下几个特点。
1 数据不保存。
当时的计算机主要用于科学计算,一般不需要长期保存数据。每处理一批数据,都要特地为这批数据编制相应的应用程序,计算任务完成后,用户作业退出计算机系统,数据空间随着程序空间一起被释放。
2 没有专门的软件对数据进行管理。
每个应用程序都要包括存储结构、存取方法、输入输出方式等内容的设计。一旦数据发生改变,就必须修改应用程序,因而数据与程序不具有独立性。
3 数据不共享。
一组数据对应一个应用程序。如果多个应用程序涉及某些相同的数据,则必须各自进行定义,因此程序间有大量的数据冗余。
4 数据不具有独立性。
数据的独立性包括了数据的逻辑独立性和数据的物理独立性。当数据的逻辑结构或物理结构发生变化时,必须对应用程序做相应的修改。
2 文件系统阶段20世纪50年代后期至60年代中期。
在这一阶段,计算机已大量用于数据的管理。硬件方面,有了磁盘、磁鼓等直接存取存储设备。软件方面,操作系统中已经有了专门的管理软件,一般称为文件系统。数据处理方式有批处理,也有联机实时处理。此阶段应用程序与数据之间的关系如图1-5所示。

图1-5 文件系统阶段应用程序与数据之间的关系
文件系统阶段的数据具有以下几个特点。
1 数据长期保存。
数据以文件形式可长期保存在外部存储器的磁盘上。由于计算机大量用于数据处理,数据需要长期保留在外存上反复进行查询、修改、插入及删除等操作。
2 文件系统管理数据。
所有的文件由文件管理系统统一进行管理和维护,数据文件可以脱离程序而独立存在。文件系统把数据组织成相互独立的数据文件,按文件名访问,按记录进行存取,可以对文件进行修改、插入及删除操作。文件系统实现了记录内的结构性,但文件之间整体无结构,数据之间的联系要通过程序去构造。程序和数据之间由文件系统提供存取方法进行转换,使应用程序与数据之间有了一定的独立性。
3 数据共享性差,冗余度大。
由于文件之间缺乏联系,造成每个应用程序都有对应的文件,而不能共享相同的数据,因此,数据的冗余度大,同样的数据有可能在多个文件中重复存储。这往往在进行更新操作时就可能使同样的数据在不同的文件中不一样,造成数据的不一致性。
4 数据独立性差。
文件系统中的文件是为某一特定应用服务的,文件的逻辑结构对该应用程序来说是优化的,因此要想对现有的数据增加一些新的应用会很困难,系统不容易扩充。一旦数据的逻辑结构改变,必须修改应用程序,修改文件结构的定义。因此数据与程序之间仍缺乏独立性。可见,文件系统仍然是一个不具有弹性的整体无结构的数据集合,即文件之间是孤立的,不能反映现实世界事物之间的内在联系。
3 数据库系统阶段20世纪60年代后期至今
在这一阶段,数据管理规模一再扩大,数据量急剧增加。硬件已有大容量磁盘,硬件价格下降,软件价格上升。鉴于这种情况,为了提高系统性能并满足共享数据的需求,从文件系统中分离出了专门的软件系统数据库管理系统,用来统一管理数据。数据库系统阶段应用程序与数据之间的关系如图1-6所示。

图1-6 数据库系统阶段应用程序与数据之间的关系
数据库系统阶段的数据管理具有以下几个特点。
1 数据结构化。
数据库是存储在磁盘等外部存储设备上的数据集合,是按一定的数据结构组织起来的。与文件系统相比,文件系统中的文件之间不存在联系,因而从总体上看数据是没有结构的,而数据库中文件是相互联系的,并在总体上有一定的结构形式。这就是文件系统与数据库系统的最大区别。数据库正是通过文件之间的联系反映现实世界事物间的自然联系。
2 数据的共享性高,冗余度低,易扩充。
数据库中的数据是面向整个系统,是有结构的数据,不但可以被多个应用共享,而且容易增加新的应用,易于修改、易于扩充。这样就大大减少了数据冗余,提高了共享性,节约了存储空间。数据共享还能够避免数据之间的不相容性与不一致性。
3 数据独立性高。
数据独立是数据库技术努力追求的目标,数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性两方面。
物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中的数据是相互独立的。数据在磁盘上存储由DBMS管理,用户程序不需要了解,应用程序要处理的只是数据的逻辑结构,当数据的物理存储改变时,应用程序却不需要改变。
逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。当数据的逻辑结构改变时,用户程序也可以不变。在数据方式下,用户不是自建文件,而是取自数据库中的某个子集,是数据库管理系统从数据库映射出来的,所以叫作逻辑文件,但实际上的物理存储只出现一次。
4 数据由数据库管理系统统一管理和控制。
数据库系统提供了4个方面的数据控制功能,分别是并发控制、恢复、完整性和安全性。数据库中各个应用程序所使用的数据由数据库系统统一规定,按照一定的数据模型组织和建立,由系统统一管理和集中控制,以保证数据的完整性、安全性,并在多用户同时使用数据库时进行并发控制,在发生故障后对系统进行恢复。
【任务实施】
数据库理论及其应用技术是在人们运用计算机进行数据处理过程中产生的一门有关数据采集、整理、存储、分类、排序、检索、维护、加工、统计和传输等一系列操作过程的知识和技术,其中有很多概念性的知识需要理解。本任务作为数据库概念设计的前述知识,通过任务实践来介绍数据库系统的基本概念。
【任务实践】
1. 数据
1 数据的定义
数据Data是描述事物的符号记录。数据的概念包括两个方面:一是存储在某一种媒体上的数据形式;二是描述事物特性的数据内容。
2 数据的表现形式
数据是数据库中存储的基本对象。数据在大多数人的第一印象中就是数字,其实数字只是其中一种最简单的表现形式,是数据的一种传统和狭义的理解。按广义的理解来说,数据的种类有很多,如文字、图形、图像、声音、视频、语言以及学生的档案等,都是数据,都可以转化为计算机可以识别的标识,并以数字化后的二进制形式存入计算机。
在日常生活中,人们需要描述各种事物,可直接用自然语言描述。在计算机中,为了存储和处理这些事物,就要抽出对这些事物感兴趣的特征组成一个记录来描述。例如,在学生管理数据库中,学生的基本信息情况是学生的姓名、性别、出生年月,这都说明了学生的基本特征,就可以这样来描述一个学生张三,男,199404。
3 数据与信息的关系
信息与数据既有联系,又有区别。信息是对数据加工处理之后所得到的并可以对决策产生影响的数据。数据是信息的表现形式,信息是数据有意义的表示。可以用图1-7表示出数据与信息之间的关系。
4 数据与其语义
学生记录就是一个数据。对于此记录来说,要表示特定的含义,必须对它给予解释说明,数据解释的含义称为数据的语义,数据与其语义是不可分的。可以这样理解,数据是信息的符号表示或载体,信息则是数据的内涵,是对数据的语义解释。例如,学生记录张三,男,199404可以解释为张三是名男同学,出生年月为1994年4月,这样它才具有表述信息的功能。

图1-7 数据与信息之间的关系
2. 数据库
数据库DataBase,DB是指长期存放在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。从字面意思来说就是存放数据的仓库,该仓库建立在计算机存储设备上,数据是按一定的格式存放的,可供多个用户共享,具有尽可能小的冗余度和较高的数据独立性和易扩展性。它不仅描述事物的数据本身,还包括相关事物之间的联系。
数据库具有两个比较突出的特点。
1 集成性
把在特定的环境中与某应用程序相关的数据及其联系集中在一起并按照一定的结构形式进行存储,即集成性。例如,可以将图书馆的馆藏图书和图书借阅情况保存在数据库中,以便于对图书信息的管理。
2 共享性
数据库中的数据能被多个应用程序的用户所使用,即共享性。例如,学生管理数据库既可以为教务处提供学生信息,又可以为学工处等其他部门提供学生信息。数据库的用户分为3种。
1 数据库管理员。
他们使用数据库管理系统提供的工具软件对数据库进行各种维护和管理,以便使其更好地为其他用户服务。
2 应用程序员。
他们使用数据库语言和程序设计语言编写使用和操纵数据库中数据的程序。
3 非程序员用户。
他们通过联机终端设备,使用数据库查询语言访问数据库。
3. 数据库管理系统
数据库管理系统DataBase
Management System,DBMS是数据库系统的核心组成部分,是一种操纵和管理数据库的大型软件,用于建立、使用和维护数据库。用户通过DBMS访问数据库中的数据,数据库管理员也通过DBMS进行数据库的维护工作。用户在数据库系统中的一些操作,如数据定义、数据操纵、数据库的运行管理及数据控制等都是通过数据库管理系统来实现的,如图1-8所示。
数据库管理系统主要包括以下功能。
1 数据定义
DBMS提供数据定义语言Data Definition Language, DDL,定义数据库的三级模式结构、两级映射以及数据的完整性和安全控制等约束。用户可以方便地对数据库中的数据对象包括表、视图、索引、存储过程等进行定义。

图1-8 数据库管理系统
2 数据操纵
DBMS提供数据操纵语言Data Manipulation
Language,DML,用户可以使用DML操纵数据实现对数据库的基本操作,如查询、插入、删除及修改等。
3 数据库的运行管理
数据库的运行管理功能是DBMS的运行控制、管理功能,所有数据库的操作都要在数据库管理系统的统一管理和控制下进行,以保证事务的正确运行和数据的安全性、完整性。这也是DBMS运行时的核心部分,它包括以下内容。
l 数据的并发控制。
l 数据的安全性保护。
l 数据的完整性控制。
l 数据库恢复。
4 数据字典
数据字典是一个自动或手动存储数据元的定义和属性的文档。对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑、外部实体等进行定义和描述,其目的是对数据流程图中的各个元素做出详细的说明。数据字典本身也可以看成是一个数据库,只不过它是系统数据库,是一组表和视图结构,存放在SYSTEM表空间中。
4. 数据库系统
数据库系统DataBase System,DBS是由数据库及其管理组成的系统,是指在计算机系统中引入数据库后的系统,其构成主要有数据库及相关硬件、数据库管理系统及其开发工具、应用系统、数据库管理员和用户这几部分,其中,数据库的建立、使用和维护的过程要由专门的人员来完成,这些人就被称为数据库管理员DataBase Administrator,DBA。
数据库系统结构如图1-9所示。
一般由4个部分组成。
1 数据库。是指长期存储在内的,有组织、可共享的数据的集合。中的数据按一定的数学模型组织、描述和存储,具有较小的、较高的和易扩展性,并可为各种用户共享。

图1-9 数据库系统结构
2 硬件。构成的各种,包括存储所需的。硬件的配置应满足整个数据库系统的需要。
3 。包括、及。
4 人员。主要有4类。第一类为和人员,系统分析员负责应用系统的和规范说明,并参与的。人员负责数据库中数据的确定、数据库各级模式的设计。第二类为员,负责编写使用的应用程序。第三类为最终用户,他们利用系统的接口或查询语言访问。第四类为,负责数据库的总体信息控制。
数据库系统在整个计算机系统中的地位如图1-10所示。

图1-10 数据库在整个计算机系统中的地位

任务三 数据库系统的结构
【任务要求】
l
了解三级组织结构描述方法。
l
熟悉模式之间的映射关系。
l
掌握数据模型的概念。
【知识储备】
数据库系统有着严谨的体系结构。虽然各个厂家生产的或各个用户使用的数据库管理系统产品类型和规模可能相差很大,但它们在体系结构上通常都具有相同的特征,即采用三级模式结构,并提供两种映像功能。
1. 数据库系统的三级模式
从数据库管理角度看,数据系统通常采用三级模式结构,这是数据库管理系统内部的系统结构。从数据库最终用户角度看,数据库系统的结构分为集中式结构、分布式结构、客户服务器结构等,这是数据库系统外部的体系结构。
数据库系统的三级模式结构是指数据库系统由外模式、模式、内模式三级构成,如图1-11所示。

图1-11 数据库系统的三级模式结构
1 内模式
内模式也称为存储模式,一个数据库只有一个内模式,它是整个数据库的底层表示。内模式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。
内模式定义的是存储记录的类型、存储记录的物理顺序、索引和存储路径等数据的存储组织方式。DBMS提供了内模式描述语言内模式DDL来严格地定义内模式。
2 模式
模式也称为逻辑模式或概念模式,是对数据库中全体数据的逻辑结构和特性的描述,是所有用户的公共数据视图。它是数据库模式结构的中间层,既不涉及数据的物理存储细节和硬件环境,也与具体的应用程序、所使用的应用开发工具及高级程序设计语言无关。
模式实际上是数据库在逻辑上的视图,一个数据库只有一个模式。定义模式时,不仅要定义数据的逻辑结构,还要定义数据记录由哪些数据项组成,以及数据项的名字、类型、取值范围等,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。DBMS提供了模式描述语言模式DDL来严格地定义模式。
3 外模式
外模式也称为子模式或用户模式,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。
外模式一般是模式的一个子集。一个数据库可以有多个外模式。这样,不同的用户通过不同的外模式实现各自的数据视图,也能够达到共享数据的目的。同一外模式可以被一个用户的多个应用程序所使用,但一个应用程序只能使用一个外模式。
外模式是保证数据库安全性的一个有力措施。每个用户只能看见和访问所对应的外模式中的数据,数据库的其余数据是不可见的。DBMS提供了外模式描述语言外模式DDL来严格地定义外模式。
2. 数据库的两级映射
数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别,它把数据的具体组织留给DBMS管理,使用户能逻辑地、抽象地处理数据,而不必关心数据在计算机中的具体表示方式与存储方式。为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换,DBMS在这三级模式之间提供了两层映射。
1 外模式模式映射
对于同一个模式,可以有任意多个外模式。它定义了某一个外模式和模式之间的对应关系,这些映射的定义通常包含在各自的外模式中,当模式改变时,对该映射要做相应的改变,以保证外模式保持不变,实现了数据与程序的逻辑独立性。
2 模式内模式映射
它定义了数据逻辑结构和存储结构之间的对应关系,说明逻辑记录和字段在内部是如何表示的。这样,当数据库的存储结构改变时,可相应地修改该映射,从而使模式保持不变,保证了数据与程序的物理独立性。
正是这两层映射保证了数据库系统中的数据具有较高的逻辑独立性和物理独立性。
模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,它仅仅涉及型的描述,不涉及具体的值。模式的一个具体值称为一个实例,同一个模式可以有多个实例。模式是相对稳定的,而实例是相对变动的,因为数据库中的数据是在不断更新的。模式反映的是数据的结构及其联系,而实例反映的是数据库某一时刻的状态。
3. 数据模型
数据模型是现实世界中数据特征的抽象。在数据库中采用数据模型来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。数据模型应满足以下三个方面的要求。
1 能够比较真实地模拟现实世界。
2 容易为人所理解。
3 便于在计算机上实现。
4. 数据模型的分类
在数据库系统设计过程中针对不同的使用对象和应用目的往往分层次采用不同类型的模型,可以将这些模型分为两类:概念模型和数据模型。
1 概念模型
概念模型也称信息模型。它从用户的观点出发对数据和信息建模,主要用于数据库的概念级设计。通常人们先将现实世界抽象为概念世界,然后再将概念世界转换为机器世界。换句话说,就是先将现实世界中的客观对象抽象为实体和联系,它并不依赖于计算机系统或某个DBMS,这样的模型就是物理数据模型。
2 数据模型
数据模型是按计算机系统对数据建模,主要用于在DBMS中实现数据的存储、操纵、控制等。数据模型是数据库系统的核心和基础,各种机器上实现的DBMS软件都是基于某种数据模型的。
为了把现实世界中的具体事物抽象、组织为某一DBMS支持的数据模型,人们常常首先将现实世界抽象为信息世界,然后将信息世界转换为机器世界。无论是概念模型还是数据模型都要能较好地刻画与反映现实世界,要与现实世界保持一致。现实世界中客观对象的抽象过程如图1-12所示。
【任务实施】
1. 数据模型的组成要素
数据模型是模型中的一种,是对现实世界数据特征的抽象,它描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。因此,数据模型通常由数据结构、数据操作和数据的完整性约束三个部分组成。
1 数据结构
数据结构是所研究的对象类型的集合,用于描述系统的静态特性,是数据模型的基础。数据操作和约束都建立在数据结构上,不同的数据结构具有不同的数据操作和约束。
数据模型中的数据结构主要描述数据的类型、内容、性质以及数据间的联系等。例如,建立一个学生管理数据库,学生对象的基本情况类型如学号、姓名、性别、出生日期、入学日期、学制、班号、宿舍号等构成了数据库的基本框架,而每个学生的课程信息和成绩信息等对象与学生的基本信息存在着数据关联,这种数据关联也必须存储在数据库中。数据模型按其数据结构类型的不同分为层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。
2 数据操作
数据操作是指对数据库中各种对象实例的操作,用于描述系统的动态特性。例如,根据用户的要求对数据库中的数据进行增加、删除、查询、修改等各种操作。数据模型必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则如优先级以及实现操作的语言等。
3 数据的完整性约束
数据的完整性约束是指在给定的数据模型中,数据及其数据关联所遵守的一组规则,用以保证数据库中数据的正确性、一致性。例如,学生管理数据库中,学号作为学生信息在数据库中的唯一标志,每个学生的学号都不能为空值,并且不能有重复值。
此外,数据模型还应该提供自定义完整性约束条件的机制,以反映具体应用所涉及的数据必须遵守的特定的语义约束条件。例如,在学生管理数据库中规定学生的性别只能输入男或女,输入的成绩不能超过100分等。这些系统数据的特殊约束要求,用户能在数据模型中自己来定义并产生制约。
2. 概念模型
概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层次,是面向数据库用户的现实世界的模型,主要用来描述世界的概念化结构,它使数据库的设计人员在设计的初始阶段,摆脱计算机系统及DBMS的具体技术问题,集中精力分析数据以及数据之间的联系等,与具体的数据管理系统无关。针对抽象的信息世界,建立概念模型涉及的一些基本概念如下。
1 实体Entity
将现实世界中客观存在并可以相互区别的事物称为实体。实体既可以是具体的事物,例如,一名学生、一门课程;也可以是抽象的事件,例如,学生的选课、老师的授课等都是实体。
2 属性Attribute
属性是指实体所具有的特性,一个实体可以由若干个属性来描述。例如,教师实体可以由教师号、教师姓名、教师性别、教师职称等属性组成。属性的具体取值称为属性值,用来描述一个具体实体。属性值10001,张杨,男,讲师具体代表教师实体中的一位教师。
3 域Domain
属性的取值范围称为该属性的域。例如,学号的域为由12位数字组成的字符编号集合。

4 实体型Entity
Type
用实体类型名和所有属性共同表示的同一类实体,称为实体型。例如,教师教师号、教师姓名、教师性别、教师职称就是一个教师实体型。
5 实体集Entity
Set
同一类型实体的集合,例如全体学生就是一个实体集,学生实体集={''张三'',''李四'',''张梅''}。
6 键Key
键能够唯一地标识出一个实体集中每一个实体的属性或属性组合,键也被称为关键字或码。例如,教师号在教师实体中就是键。
7 联系Relationship
实体集之间的对应关系称为联系。它反映了现实世界事物之间的相互关联,主要指实体内部的联系各属性之间的联系和实体间的联系。实体之间的联系类型比较复杂,一般分为一对一、一对多、多对多三类。
1 一对一联系1∶1。
如果对于实体集A中的每一个实体,实体集B中至多有一个与之相对应,反之,实体集B中的每一个实体,也至多有一个实体集A的实体与之对应,则称实体集A与实体集B具有一对一联系,记作:1∶1。例如,每个班级只有一个班长,班长和班级之间是一对一联系。
2 一对多联系1∶n。
如果对于实体集A中的每一个实体,实体集B中有n个实体与之相对应,反之,如果实体集B中的每一个实体,实体集A中至多只有一个实体与之相对应,则称实体集A与实体集B具有一对多联系,记作:1∶n。例如,每个学生只能属于一个班级,每个班级可以有多名学生,班级和该班级中的学生之间是一对多联系。
3 多对多联系m∶n。
如果对于实体集A中的每一个实体,实体集B中有nn0个实体与之相对应,反之,如果实体集B中的每一个实体,实体集A也有mm0个实体与之相对应,则称实体集A与实体集B具有多对多的联系,记作:m∶n。例如,每个教师可以上多门课程,每门课程又可以被多名教师授课,课程与教师之间是多对多联系。
两个实体型之间的三类联系如图1-13所示。

图1-13 两个实体型之间的三类联系

【任务实践】
1. 概念模型的表示
概念模型的表示方法很多,最常用的是实体-联系方法,是由美籍华人陈平山于1976年提出的,它通过简单的图形方式描述现实世界中的数据,这种图称为实体-联系图,简称E-R图。E-R图提供了表示实体、属性和联系的方法。E-R图有3个要素。
1 实体
实体用矩形表示,矩形内标注实体名称。
2 属性
属性用椭圆表示,椭圆内标注属性名称,并用连线与实体连接起来。
3 实体之间的联系
实体之间的联系用菱形表示,菱形内注明联系名称,并用连线将菱形框分别与相关实体相连,并在连线上注明联系类型1∶1、1∶n或n∶m。
图1-14所示为两个实体之间的三类联系。图1-15所示为一个班级、学生的完整E-R图,班级实体型与学生实体型之间是一对多的关系。

图1-14 两个实体之间的三类联系

图1-15 班级、学生的E-R图
2. 层次模型的表示
层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型,用树形结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为层次模型。现实世界中很多事物是按层次组织起来的。层次数据模型的提出,首先是为了模拟这种按层次组织起来的事物,层次数据库也是按记录来存取数据的。层次模型数据库系统的典型代表是IBM公司的IMSInformation Management System数据库管理系统,这是一个曾经广泛使用的数据库管理系统。
层次模型的表示方法是:树的节点表示实体集记录的型,节点之间的连线表示相连两实体集之间的关系,这种关系只能是1∶M的。通常把表示1的实体集放在上方,称为父节点,表示M的实体集放在下方,称为子节点。
1 层次模型的数据结构
层次模型有以下两个特点。
1 有且仅有一个节点无父节点,该节点称为根节点。
2 其他节点有且仅有一个父节点。
在层次模型中,每个节点表示一个记录类型,记录之间的联系用节点之间的连线表示这种联系是父子节点之间的一对多的联系。所以层次模型数据库系统只能处理一对多的实体联系。每个记录类型可包含若干字段,记录类型描述的是实体,字段描述的是实体的属性。各个记录类型及其字段都必须命名,并且名称要求唯一。
若用图来表示,层次模型是一棵倒立的树。节点层次从根开始定义,根为第一层,根的子女称为第二层,根称为其子女的双亲,同一双亲的子女称为兄弟。如图1-16所示为一个系的层次模型。
层次模型对具有一对多层次关系的描述非常自然、直观、容易理解,这是层次数据库的突出优点。层次模型中实体集之间多对多联系的处理,解决的方法是引入冗余节点。例如,学生和课程之间的多对多的联系,引入学生和课程的冗余节点,转换为两棵树。一棵树的根是学生,子节点是课程,它表现了一个学生可以选多门课程;一棵树的根是课程,子节点是学生,它反映了一门课程可以被多个学生选。冗余节点可以用虚拟节点实现,在冗余节点处仅存放一个指针,指向实际节点。
2 层次模型的数据操作与约束条件
1 层次模型的树是有序树层次顺序。对任一节点的所有子树都规定了先后次序,这一限制隐含了对数据库存取路径的控制。
2 树中父子节点之间只存在一种联系,因此对树中的任一节点,只有一条自根节点到达它的路径。
3 不能直接表示多对多的联系。
4 树节点中任何记录的属性只能是不可再分的简单数据类型。

3 层次模型的存储结构
层次数据库中不仅要存储数据本身,还要存储数据之间的层次联系。层次模型的数据存储常常是和数据之间联系的存储结合在一起的,常用的实现方法有两种。
1 顺序法。
按照层次顺序把所有的记录邻接存放,即通过物理空间的位置相邻来实现层次顺序。
2 指针法。
各个记录存放时不是按层次顺序,而是用指针按层次顺序把它们链接起来。
4 层次模型的优缺点
层次模型的优点主要如下。
1 层次模型本身比较简单。
2 对于实体间联系是固定的,且预先定义好的应用系统采用层次模型来实现,其性能较优。
3 层次模型提供了良好的完整性支持。
层次模型的缺点主要如下。
1 不能直接实现多对多联系。
2 对插入和删除限制比较多。
3 查询子女节点必须通过双亲节点。
4 由于结构严密,层次模型的操作命令趋于程序化。
3. 网状模型及其表示
在现实世界中事物之间的联系更多的是非层次关系的。用层次模型表示非树形结构是很不直接的,网状模型则可以克服这一弊病,用网络结构表示实体类型及其实体之间联系的模型。顾名思义,一个事物和另外的几个都有联系,这样构成一张网状图。网状数据模型的典型代表是DBTGData
Base TaskGroup系统,也称CODASYLConference On
Data Systems Languages系统。若用图表示,网状模型是一个网络。图1-17所示为一个抽象的简单的网状模型。
1 网状模型的数据结构
网状模型的数据结构主要有以下两个特征。
1 允许一个以上的节点无双亲。
2 一个节点可以有多于一个的双亲。
2 网状模型的数据操作与约束条件
网状模型一般来讲没有层次模型那样严格的完整性约束条件,但具体的网状数据库系统对数据操作都加了一些限制,提供了一定的完整性约束。DBTG在模式DDL中提供了定义DBTG数据库完整性的若干概念和语句,主要如下。
1 支持记录码的概念。例如,学生记录的学号就是码,因此数据库中不允许学生记录中的学号出现重复值。
2 保证一个联系中双亲记录和子女记录之间是一对多的联系。
3 可以支持双亲记录和子女记录之间某些约束条件。例如,有些子女记录要求双亲记录存在才能插入,双亲记录删除时也连同删除。
3 网状模型的存储结构
网状模型的存储结构中关键是如何实现记录之间的联系。具体实现方法有链接法,如单向链接、双向链接、环状链接、向首链接。
4 网状模型的优缺点
网状模型的优点主要如下。
1 能够更为直接地描述现实世界。
2 具有良好的性能,存取效率较高。
网状模型的缺点主要如下。
1 结构复杂,不利于最终用户掌握。
2 其DLL、DML语言复杂,用户不容易使用。
4. 关系模型
关系模型是目前最重要的一种模型。关系模型是由IBM公司的E.F.Codd于1970年首次提出,之后的几年里陆续出现了以关系数据模型为基础的数据库管理系统,称为关系数据库管理系统,数据库领域当前的研究工作都是以关系模型为基础的。目前广泛使用的数据库管理系统有Oracle、Sybase、Informix、DB2、SQL Server、Access系列数据库等。
关系模型是在层次模型和网状模型的基础上发展起来的,如果说层次模型和网状模型是用图表示实体及其他联系的话,那么关系模型是用表来表示的,关系就是二维表格。
1 关系模型的数据结构
关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表,它由行和列组成。每一行称为一个元组,每一列称为一个属性或字段。下面通过图1-18所示的教师信息表,介绍关系模型中的相关术语。

图1-18 教师信息表

2 关系数据模型的基本概念
1 关系模式Relation
Schema。
二维表的表头那一行称为关系模式,又称表的框架或记录类型。
关系模式是记录的型,决定二维表的内容。
数据库的关系数据模型就是若干关系模式的集合。每一个关系模式都必须命名,且同一关系数据模型中关系模式名不允许相同。每一个关系模式都是由一些属性组成,关系模式的属性名通常取自相关实体类型的属性名。
关系模式可表示为关系模式名属性名1,属性名2,,属性名n的形式。例如图1-18所示的教师信息表教师号,教师姓名,教师性别,教师职称。
2 关系Relation。
对应于关系模式的一个具体的表称为关系,又称表。每一个关系都必须命名通常取对应的关系模式名,且同一关系数据模型中关系名互不相同。关系模式决定其对应关系的内容。关系数据库是若干表关系的集合。
3 记录Record。
关系中的每一行称为关系的一个记录,又称行Row或元组。一个关系可由多个记录构成,一个关系中的记录应互不相同。
4 属性Attribute。
关系中的每一列称为关系的一个属性,又称列Column。给每一个属性起一个名称即属性名。
5 域Domain。
关系中的每一属性所对应的取值范围叫作属性的域。
6 主键Primary
key。
如果关系模式中的某个或某几个属性组成的属性组能唯一地标识对应于该关系模式的关系中的任何一个记录,我们就称这样的属性组为该关系模式及其对应关系的主键。
7 外键Foreign
key。
如果关系R的某一属性组不是该关系本身的主键,而是另一关系的主键,则称该属性组是R的外键。
3 关系数据模型的完整性约束
关系数据模型的操作主要是增加、删除、查询和修改数据。这些操作必须满足关系的完整性约束条件。关系的完整性约束是关系数据库模型的重要组成部分,它包括实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性。
4 关系模型的存储结构
在关系数据模型中,实体及实体间的联系都用关系二维表来表示。在数据库的物理组织中,表以文件形式存储,每一个表通常对应一种文件结构,也可以多个表对应一种文件结构。
5 关系数据模型的优缺点
关系数据模型的优点如下。
1 关系模型与非关系模型不同,具有较强的数学理论基础。
2 数据结构简单、清晰,用户易懂易用,不仅用关系描述实体,而且用关系描述实体间的联系。
3 关系模型的存取路径对用户透明,从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性,也简化了程序员的工作和数据库开发与建立的工作。
关系数据模型的缺点如下。
由于存取路径对用户透明,造成查询速度慢,效率低于非关系型数据模型。
任务四 初步认识SQL Server 2005
【任务要求】
l
了解SQL Server 2005的发展和组成。
l 掌握SQL Server 2005的配置方法。
【知识储备】
SQL
Server是一个关系数据库管理系统。它是一个全面的、集成的、端到端的数据解决方案,它为企业中的用户提供了一个安全、可靠和高效的平台,用于企业数据管理和商业智能应用。SQL Server 2005是Microsoft公司于2005年发布的一款数据库平台产品。该产品不仅包含了丰富的企业级数据管理功能,还集成了商业智能等特性。它突破了传统意义的数据库产品,将功能延伸到了数据库管理以外的开发和商务智能。
1. SQL Server的系统架构
SQL Server 2005重新对数据库进行了设计。新的架构中主要包括数据库引擎、分析服务Analysis
Services、集成服务Integration Services、通知服务Notification Services和报表服务Reporting
Services等。其架构如图1-19所示。
SQL Server 2005数据库提供了高可伸缩性,适合从小型企业到大规模联机事务处理、数据仓库和电子商务应用等的企业计算。同时,SQL Server 2005数据库提供了丰富的企业级应用,主要包括通知服务Notification Services、复制Replication和代理服务Service
Broker。
2. SQL Server 2005数据库的组件及其功能
1 数据库引擎DataBase
Engine
数据库引擎是存储、处理和保证数据安全的核心服务。主要对数据进行存储、管理、访问控制、事务处理等操作,具体功能如下。
1 存储、处理和保护数据的可信服务。
2 控制访问权限,快速处理事务。
3 满足企业内要求极高而且需要处理大量数据的应用需要。
4 在保持高可用性方面提供了有力的支持。
5 具有安全、可靠、可伸缩、高可用性等特点,提升了SQL Server的性能,且支持结构化和非结构化数据。
2 分析服务Analysis
Services
分析服务为商业智能应用程序提供联机分析处理和数据挖掘功能。主要对在已有的数据库中进行数据挖掘、商业数据分析提供支持,具体功能如下。
1 为商业智能应用提供联机分析处理OLAP和数据挖掘。
2 设计、创建和管理多维数据分析结构模型。
3 以多种标准的数据挖掘算法设计,创建和显示来自数据源构造的数据挖掘模型。
4 联机分析处理功能可用于多维存储的大量复杂的数据集的快速高级分析。
3 报表服务Reporting
Services
报表服务是一种基于服务器的新型报表平台,可以用于创建和管理包含来自关系数据源和多维数据源数据的报表、矩阵报表、图形报表和自由格式报表。具体功能如下。
1 基于Web的企业级别报表服务。
2 从多种数据源获取数据并生成报表。
3 完整全面的报表数据平台,能创建、管理、执行和访问报表。
4 集成服务Integration
Services
集成服务是生成高性能数据集成解决方案的平台,是将核心组件中的数据、处理的结果以及数据处理的报表进行很好的集成,将数据在各种服务之间进行转换、加载,通过该服务器将不同数据源的数据提取出来,然后保存、加载到目的地,实现数据的整合。具体功能如下。
1 高性能ETLExtraction Transformation Loading,数据抽取、转换和加载数据集成解决方案平台能进行数据提取、加载和转换。
2 ETL数据集成的工作流分为控制流和数据流,通过这些流可以实现基于任务或者数据的过程。
3 可以支持数据仓库和企业范围内数据集成的抽取、转换和装载。
5 复制服务Replication
复制服务是将数据和数据库对象从一个数据库复制和分发到另一个数据库,然后在数据库间进行同步,以维持一致性。具体功能如下。
1 通过数据库同步保持数据的一致性。
2 在数据库间对数据和数据库对象进行复制和分发。
3 将数据通过各种网络连接形式分发到不同的位置。
4 支持多种数据源和设备。
6 通知服务Notification
Services
通知服务是一种新平台,用于开发、发送并接收通知的高伸缩性应用程序。具体功能如下。
1 用于开发部署具备消息通知发送功能的应用程序平台。
2 生成并向大量订阅方及时发送个性化消息。
3 可以向多种设备发送消息。
7 全文搜索Full Text Search
全文搜索可以对SQL
Server表中基于纯字符的数据执行全文查询。全文查询还可以包括词和短语,或者词或短语的多种形式。具体功能如下。
1 在连接服务器上执行全文搜索。
2 使用任意多数据创建索引。
3 指定搜索语言。
4 编制和搜索XML数据。
8 服务代理Service
Broker
服务代理是SQL
Server 2005中自带的很强大的应用开发框架平台,能够为开发应用中分布式的应用提供支持。具体功能如下。
1 基于消息的分布式通信平台。
2 使独立的应用程序组件可以作为一个整体来运行。
3 提高应用的可伸缩性和安全性。
4 提供分布式应用所需要的基础结构,减少应用开发周期。
9 实用工具
SQL Server 2005提供了设计、开发、部署和管理关系数据库、分析服务多维数据集、数据转换包、复制、报表服务、通知服务所需的众多工具。
3. SQL Server 2005的版本
微软为用户提供了5种版本的SQL
Server 2005:企业版、标准版、工作组版、开发版、学习版。它们共同组成了SQL Server 2005的产品家族,分别为不同类型和需求的用户提供不同的服务。
1 企业版适用于32位和64位的操作系统
企业版包括全套企业数据管理和商务智能特性,提供了SQL Server 2005所有版本中最高级别的可伸缩性和可用性。企业版达到了支持超大型企业进行联机事务处理、高度复杂的数据分析、数据仓库系统和网站所需的性能水平。企业版的全面商业智能和分析能力及其高可用性功能,使它可以处理大多数关键业务企业的工作负荷。企业版是最全面的SQL Server版本,是超大企业的理想选择,能够满足最复杂的要求。
2 标准版适用于32位和64位的操作系统
标准版是适合中小企业的数据管理和分析平台。它包括电子商务、数据仓库和业务流解决方案所需的基本功能。标准版的集成商业智能和高可用性功能可以为企业提供支持其运营所需的基本功能。标准版是需要全面的数据管理和分析平台的中小型企业的理想选择。
3 工作组版仅适用于32位的操作系统
对于那些在大小和用户数量上没有限制的数据库的小型企业,工作组版是理想的数据管理解决方案。它包含数据管理所需的全部核心数据库特性,同时价格便宜又易于管理。工作组版可以用作前端Web服务器,也可以用于部门或分支机构的运营。它包括SQL Server产品系列的核心数据库功能,并且可以轻松地升级至标准版或企业版。工作组版是理想的入门级数据库,具有可靠、功能强大且易于管理的特点。
4 开发版适用于32位和64位的操作系统
开发版旨在帮助开发者在SQL
Server 2005的基础上建立任何类型的应用程序。它包括SQL Server 2005企业版的所有功能,但有许可限制,只能用于开发和测试系统,而不能用作生产服务器。开发版是独立软件供应商、咨询人员、系统集成商、解决方案供应商以及生成和测试应用程序的企业开发人员的理想选择。开发版可以根据生产需要升级至企业版。
5 学习版仅适用于32位的操作系统
学习版是一个基于SQL
Server 2005的免费、易于管理的数据库。它为新手程序员提供了学习、开发和部署小型的数据驱动应用程序最快捷的途径。它与Visual Studio 2005集成在一起,可以轻松开发功能丰富、存储安全、可快速部署的数据驱动应用程序。
在SQL
Server 2005中,每个版本都具有不同的特性,而企业可以根据这些不同的特性来选择版本,从而构建一个完整、集成的数据平台。如表1-1所示,列出了SQL
Server 2005主要版本的性能参数。
表1-1 SQL Server 2005主要版本的性能参数





版 本


应用范围


适用的系统


功 能




企业版


为核心企业级应用定制的全面集成的数据管理与分析平台


32 CPU32位
64 CPU64位
无内存限制


l 无限扩展与分区
l 高级数据库镜像
l 实时在线和并行处理
l 数据库快照
l 深入数据分析与数据挖掘工具
l 可定制和扩展的企业级报表
l 全面的数据集成服务




标准版


为中型企业或大型部门定制的完整的数据管理与分析平台


4 CPU
无内存限制64位


l 数据库镜像
l 商业智能套件:数据分析服务、报
表服务、数据集成服务、数据挖掘
l 完整数据复制与发布功能




工作组版


为正在发展的小型企业所定制的简单易用、价格适中的数据库解决方案


2 CPU
3GB内存


l 完整数据管理工具
l 数据导入导出
l 部分数据复制与发布功能
l 日志传递备份




学习版


为开发人员提供学习构建、部署简单数据应用的快捷方式


1CPU
1GB内存
4GB数据存储


l 简单数据管理工具
l 报表导航和控件
l 简单数据复制与发布功能





【任务实施】
SQL Server 2005提供了一系列的管理工具来对其服务器进行配置和管理。主要包括以下几点。
1 使用配置管理器配置SQL
Server服务。
2 使用外围应用配置器配置SQL
Server服务。
3 连接与断开数据库服务。
4 配置SQL Server
2005服务器属性。
在运行SQL
Server 2005之前,首先需要启动SQL Server的各个服务器,如在执行分析服务时需要启动分析服务器、执行报表服务时需要启动报表服务器等。
【任务实践】
1. 使用配置管理器配置SQL Server 2005
SQL Server配置管理是SQL
Server 2005提供的一种配置工具。它用于管理与SQL Server相关联的服务,配置SQL
Server使用的网络协议,以及从SQL Server客户机管理网络连接。使用SQL Server配置管理器,可以启动、停止、暂停、恢复和重新启动服务,可以更改服务使用的账户,还可以查看或更改服务器属性。
1 启动、停止、暂停和重新启动SQL Server服务
1 SQL
Server 2005安装成功后会在开始菜单中生成如图1-20所示的程序组与程序项。

图1-20 SQL Server程序组与程序项
2 选择配置工具SQL Server配置管理器命令,打开SQL Server
Configuration Manager窗口,如图1-21所示。
3 选择SQL
Server 2005服务节点,右击要进行操作的服务,在弹出的快捷菜单中选择相应的命令即可完成对SQL Server服务的启动、停止、暂停、恢复和重新启动等操作。服务器启动之后,服务器名称前的图标将由原来的红色四边形的标志变为绿色三角形的标志,此时标志着可以执行针对该服务器的管理服务了。

图1-21 SQL Server Configuration
Manager窗口
2 配置启动模式
服务器操作系统启动后,SQL
Server 2005服务进程是自动启动、手动启动还是被禁止启动,这些设置被称为SQL Server 2005服务启动模式。若要对SQL
Server 2005服务启动模式进行设置,具体操作步骤如下。
1 选择配置工具SQL Server配置管理器命令,打开SQL Server Configuration Manager窗口。
2 选择SQL
Server 2005服务节点,右击要进行操作的服务SQL Server MSSQLSERVER,在弹出的快捷菜单中选择属性命令,打开SQL Server MSSQLSERVER属性对话框。
3 切换到服务选项卡,在启动模式选项中进行设置即可,如图1-22所示。

图1-22 服务选项卡
3 更改登录身份
有时,用户为了保障系统安全,可能对运行SQL Server服务的权限进行定制。对SQL Server 2005服务更改登录身份,具体操作步骤如下。
1 打开SQL
Server Configuration Manager窗口,如图1-21所示。
2 选择SQL
Server 2005服务节点,右击要进行操作的服务SQL Server MSSQLSERVER,在弹出的快捷菜单中选择属性命令,打开SQL ServerMSSQLSERVER属性对话框。
3 切换到登录选项卡,在登录身份为选项组中选中内置账户或者本账户单选按钮,如图1-23所示。
用户可以选中本账户单选按钮,单击浏览按钮来选择定制的系统用户。单击浏览按钮后,在弹出的选择用户或组对话框中,输入内容或单击高级按钮通过展开对话框来查找用户,如图1-24所示。选择完用户后,输入密码并进行确认,单击确定按钮完成更改。
4 在SQL
ServerMSSQLSERVER属性对话框中,单击确定按钮,即可完成更改登录身份的操作。重新启动SQL Server 2005服务后即可生效。

4 SQL Server 2005使用的网络协议
在客户端计算机连接到数据库引擎前,服务器必须侦听启用的网络库,并且要求启动服务器网络协议。若要连接到SQL Server 2005数据库引擎,必须启用网络协议。SQL Server 2005数据库可一次通过多种协议为请求服务。客户端用单个协议连接到SQL
Server。如图1-25所示,SQL
Server 2005使用的网络协议有以下几种。






图1-23 登录选项卡



图1-24 选择用户或组对话框






图1-25 SQL Server Configuration
Manager窗口
1 Shared
Memory协议。
Shared Memory 是可供使用的最简单协议,没有可配置的设置。由于使用 Shared Memory 协议的客户端仅可以连接到同一台计算机上运行的 SQL Server 实例,因此它对于大多数数据库活动而言是没用的。如果怀疑其他协议配置有误,可以使用 Shared Memory 协议进行故障排除。
2 Named
Pipes协议。
Named Pipes是为局域网而开发的协议。它的运行模式是内存的一部分被某个进程用来向另一个进程传递信息。因此,一个进程的输出就是另一个进程的输入。第二个进程可以是本地的,也可以是远程的。
3 TCPIP协议。
TCPIP协议又称网络通信协议,是Internet最基本的协议,Internet国际互联网络的基础,由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。它与互联网中硬件结构和操作系统各异的计算机进行通信。TCPIP协议是目前在商业中最常用的协议。
4 VIA协议。
虚拟接口适配器VIA协议和VIA硬件一同使用。
2. 连接与断开数据库服务器
在操作和浏览数据库中的数据时,首先需要连接SQL Server服务器。连接服务是在Management Studio窗口的连接到服务器对话框中实现的。
SQL Server Management Studio是SQL
Server 2005数据库产品中最重要的组件。用户可以通过此工具完成对SQL Server 2005数据库的主要的管理、开发与测试任务。
1 启动SQL Server Management Studio
在启动Management
Studio窗口之后,将弹出连接到服务器对话框,在其中可以实现连接到各个注册服务器的操作,具体操作步骤如下。
1 选择开始程序Microsoft SQL Server 2005SQL Server Management
Studio菜单命令,打开连接到服务器对话框,如图1-26所示。

图1-26 连接到服务器对话框
2 采用系统默认值,直接单击连接按钮,即可打开SQL
Server Management Studio管理工具。在SQL Server Management Studio中将显示对象资源管理器和文档窗格两个组件。
① 对象资源管理器窗格。是服务器中所有数据库对象的视图,如图1-27左侧所示。对象资源管理器显示其连接的所有服务器的信息。
② 文档窗格。是SQL
Server Management Studio中的最大部分,如图1-27右侧所示。文档窗格可以包含查询编辑器和浏览器窗口。默认情况下,将显示已与当前计算机上的数据库引擎实例连接的摘要页。

图1-27 SQL Server Management
Studio管理工具界面
2 注册SQL Server服务器
一般情况下,连接服务器,首先要在SQL Server Management Studio工具中对服务器进行注册。注册服务器的目的是为Microsoft SQL Server客户机服务器系统确定一个数据库所在的机器,该机器可以作为服务器,也可以为客户机的各种请求提供相关的服务。在SQL Server 2005系统中,注册服务器的操作步骤如下。
1 在SQL Server Management Studio窗口中选择视图菜单下的已注册的服务器命令,此时将打开已注册的服务器窗格。在该窗格中单击数据库引擎节点,然后选中要注册的服务器,右击该节点,在弹出的快捷菜单中选择新建服务器注册命令,如图1-28所示。

图1-28 选择服务器注册命令
2 随后将弹出新建服务器注册对话框。切换到常规选项卡,在服务器名称下拉列表框中选择或输入要注册的服务器名称。在身份验证下拉列表框中选择身份验证的方式,这里选择Windows身份验证的方式,如图1-29所示。
3 接着切换到连接属性选项卡,在该选项卡中可以设置连接到数据库、网络协议、连接超时、是否加密连接等属性,如图1-30所示。
4 设置完成之后,单击测试按钮验证设置是否成功,如果设置连接成功,将会弹出如图1-31所示的对话框。






图1-29 常规选项卡



图1-30 设置连接属性






图1-31 设置成功后弹出的提示对话框
3 连接到数据库服务器
在操作和浏览数据库中的数据时,首先需要连接SQL Server服务器。连接服务器是在Management Studio窗口的连接到服务器对话框中实现的。具体操作步骤如下。
1 选择开始程序SQL Server Management Studio命令,打开连接到服务器对话框,如图1-26所示。
2 在服务器类型下拉列表框中,选择要连接到的SQL Server 2005服务。一般包括数据库引擎、Analysis Services、Reporting Services、SQL Server Compact Edition以及Integration Services几项服务。
3 在服务器名称下拉列表框中,选择或输入要连接到的SQL Server 2005数据库服务器实例名。也可以选择下拉列表中的浏览更多选项,打开查找服务器对话框来完成本地或网络服务器实例的选择输入,如图1-32所示。
4 在身份验证下拉列表框中,选择身份验证模式。如果选择的是SQL Server身份验证选项,还必须正确输入登录名和密码。此时,还可以让系统记住输入的用户名和密码。
5 单击选项按钮,打开连接到服务器对话框,切换到连接属性选项卡。在其中可以设置连接到的数据库、网络属性、连接属性以及是否需要加密连接等信息,如图1-33所示。
6 正确设置以上所有参数后,单击连接按钮,即可连接到数据库服务器并打开SQL Server Management Studio管理环境。






图1-32 查找服务器对话框



图1-33 连接到服务器对话框





4 断开与数据库服务器的连接
在对象资源管理器中,右击服务器,在弹出的快捷菜单中选择断开连接命令,或者在对象资源管理器工具栏中单击断开连接按钮,即可断开与数据库服务器的连接,但不会断开与其他SQL Server Management Studio组件的连接。
3. 配置SQL Server 2005服务器属性
如果要保证服务器能够正常稳定地为数据库系统提供服务,需要对服务器的各个相关属性进行设置。SQL Server 2005服务器的属性使用系统默认设置。用户可以根据实际的应用环境对SQL Server 2005服务器进行设置,从而修改这些默认设置。
1 查看服务器属性
用户可以使用SQL
Server Management Studio工具来查看SQL Server 2005数据库的服务器属性,包括服务器的操作系统版本、内存数据等信息。具体查看操作如下。
1 使用SQL Server Management Studio连接到数据库实例。在对象资源管理器中,右击数据库服务实例,在弹出的快捷菜单中选择属性命令,打开服务器属性窗口,如图1-34所示。
2 在服务器属性窗口中,用户可以依次选择选择页列表框中的每个选项,以查看与该项相关的服务器信息。

图1-34 服务器属性窗口
2 配置服务器属性
在服务器属性对话框中,修改服务器属性的设置。
1 内存属性的设置。
SQL Server 2005根据需要动态地获取与释放内存。在配置服务器内存属性时,主要设置的是以下两个服务器内存选项,它们是最小服务器内存和最大服务器内存。默认情况下,最小服务器内存为0,最大服务器内存为2147483647。可以设置最大服务器内存,以确保服务不会占用太多的内存。
2 处理器属性的设置。
处理器属性是指设置服务器与计算机系统中的处理器相关的一些属性信息。在多处理器环境下,合理设置处理器属性能够提高系统的性能。对处理器属性的设置,实际上主要是设置处理器的最大工作线程数参数。最大工作线程数据的默认值是0,允许SQL Server在启动时自动配置工作线程数。该设置对于大多数系统而言是最佳设置。但是,根据系统配置,将最大工作线程数设置为特定的值有时会提高性能。
3 安全性属性的设置。
在设置安全性属性时,主要涉及以下几个重要的服务器属性。
① 服务器身份验证。在设置服务器身份验证时,可以将验证身份设置为Windows身份验证模式或SQL
Server和Windows身份验证模式。
② 登录审核。登录审核有4个设置选项,分别是无、仅限失败的登录、仅限成功的登录及失败或成功的登录。
③ 选项。选项中有启用C2审核跟踪、跨数据库所有权链接和允许直接更新系统表3个设置选项。其中,启用C2审核跟踪选项表示将配置服务器以记录语句的方式进行访问,来帮助用户了解系统活动并跟踪可能的安全策略冲突。跨数据库所有权链接选项表示可以为SQL Server实例配置跨数据库所有权链接。允许直接更新系统表选项表示允许更新数据库中的系统表。该选项通常情况下不选取,因为一旦更新了系统表中的数据,可能会影响数据库的正常工作。
4 连接属性的设置。
连接属性用于设置与服务器连接的最大并发数,以及与服务器连接的默认连接选项等信息。主要包括连接、默认连接选项、远程服务器连接3个部分。对于连接属性中的相关选项,通常情况下采用系统中的默认值即可。
5 数据库属性的设置。
设置数据库属性是设置服务器属性中的重要内容。通过设置数据库属性,可以设置数据库的备份还原和数据库文件的保存路径等信息。主要需要设置以下几个重要属性,如默认索引填充因子、数据库的备份和恢复、数据库默认位置等参数。默认索引填充因子选项可以指定SQL Server 2005对现有数据创建新索引时,将每页填满到什么程度,由于在页填满时SQL Server 2005必须花时间来拆分页,因此填充因子会影响性能。
6 查看高级属性。
在SQL Server 2005服务器的高级选择页中,包括并行的开销阈值、查询等待值、锁、最大并行度、网络数据包大小、远程登录超时值、其他杂项等信息。
【知识扩展】
1. 什么是SQL
Server的实例
1 SQL Server 2005数据库引擎实例包括一组该实例私有的程序组件和数据文件。
2 一个计算机上可以包括多个SQL Server 2005的实例,一个实例与其他实例共用一组共享程序或文件。
3 每一个实例都独立于其他实例运行,都可以视为一个独立的数据库服务器。
4 应用程序可分别连接到不同的实例进行工作,数据库管理员通过连接到实例对实例下的数据库进行管理和维护。
2. 使用多个命名实例
1 使用多个版本的SQL Server时。
2 数据库管理用户相对独立或不同用户需要使用独立的数据库并具有管理权限时。
3 测试或开发数据库应用时。

项 目 小 结
本项目讲述了数据库系统的设计步骤和流程,介绍了数据库的基本知识,重点介绍了数据库系统结构,三级模式以及模式之间的映射关系,为后续项目的进行打下了坚实的理论基础。
上 机 实 训
SQL
Server 2005的安装和配置
实训背景
正确安装SQL Server数据库,是利用SQL Server 进行数据管理的前提。安装SQL Server 2005时,需要根据数据库所承载的业务情况,选择合适的版本,安装相应的程序组件和服务组件。安装结束后,还要对SQL Server 2005服务器进行适当的配置和管理,以保证服务器安全、可靠地运行。因此,学习和掌握SQL Server 2005的安装和配置方法,是数据库技术应用的基本能力之一。本实训将通过对SQL
Server 2005数据库的安装与配置操作过程的训练,来熟悉SQL Server 2005的安装和配置步骤。
实训内容和要求
1 了解安装的基本环境要求。
2 正确安装SQL Server 2005,理解实例的概念和安装使用方法。
3 安装后的SQL Server 的服务管理及其SQL Server 2005服务器的配置管理。
实训步骤
1 选择正确的安装版本
SQL Server 2005提供不同的版本以适应不同的用户群体,根据需要,有针对性地选择需要的版本。
企业版:具有全部功能和特性。
2 检查安装环境是否符合安装要求
打开要安装的计算机的属性或系统性能等功能,检查计算机的硬件配置是否符合下列给出的SQL Server 2005安装要求。
1 硬件要求。
① 处理器:Intel Pentium Ⅲ兼容或更高,主频600MHz以上,推荐1GHz以上。
② 内存:推荐1GB以上,实际需要最小内存为512MB。
③ 硬盘空间:安装时需要有1.6GB的临时空间用于创建临时文件,实际安装需要的空间根据要安装的组件不同,要求的空间大小也不同,完全安装需要占用约750MB的硬盘空间,且分区未经压缩。
2 软件要求。
① 操作系统:企业版的SQL
Server 2005一般要求安装在Windows Server 2000和SP4以上,标准版、工作组版和开发版还可以安装在XP及SP2版本以上的Windows系统中。
② 其他环境:IE 6.0以上、IIS 5.0以上、TCPIP网络组件、.NET Framework 2.0、Installer 3.1以上。更详细的软件环境要求请参考随安装盘附带的安装指南。
3 安装过程
1 使用计算机系统管理员身份登录用于安装的计算机。
2 插入安装光盘或在虚拟光驱上装载安装文件,若不能自动运行则手动运行splash.hta程序,打开开始安装对话框。
3 选择服务器组件、工具、联机丛书和示例选项,弹出最终用户许可协议对话框。
4 选中我接受许可条款和条件复选框,单击下一步按钮,打开安装必备组件界面,单击安装按钮。开始安装必备的系统组件,安装完成后显示安装成功提示信息,单击下一步按钮,打开欢迎使用Microsoft SQL安装向导对话框。
5 安装程序自动开始系统配置检查后,可查看检查情况并保存检查报表。单击下一步按钮,打开注册信息对话框。
6 输入序列号后单击下一步按钮,打开要安装的组件对话框。在该对话框中选择要安装的组件,若要安装单个组件,单击高级按钮,打开功能选择对话框进行选择。单击下一步按钮,打开实例名对话框。
7 在实例名对话框中,确定安装方式安装路径,查看磁盘开销信息后,单击下一步按钮,同样打开实例名对话框。
8 这里我们选中默认实例单选按钮,单击下一步按钮,打开服务账户对话框。
9 选择使用内置系统账户下的本地系统选项后,单击下一步按钮,打开身份验证模式对话框。
10 选中混合模式单选按钮,输入两次相同的sa对应的密码后,在下面的安装过程中都选择默认选项就可以了。
使用Windows身份验证模式时,默认远程客户端不能访问并管理SQL Server 2005数据库服务器上的实例。
11 单击完成按钮,完成SQL
Server 2005数据库实例的安装过程。
12 打开开始菜单,选择Microsoft
SQL Server 2005命令,选择配置工具或SQL Server Management
Studio等相应配置管理工具,进入配置和管理界面。
4 安装SQL
Server 2005 SP2
1 下载或得到SP2。
2 双击解压后,进入安装欢迎界面,按提示默认安装即可完成SP2的安装。
SQL Server 2005 SP是依次递增的,可直接安装SP2,而不必先安装SP1。
5 配置管理SQL Server
2005服务
参考任务四中的内容,使用配置管理器配置SQL Server服务。
1 通过开始菜单打开SQL
Server Configuration Manager窗口。
2 启动、停止、暂停、重新启动的配置管理:选择SQL Server 2005服务节点,选择右侧窗格相应的服务后右击,在弹出的菜单中进行启动、停止、暂停、重新启动等操作。
3 配置启动模式:在SQL
Server 2005服务节点中右击要操作的服务,在弹出的快捷菜单中选择属性命令,打开属性对话框。切换到服务选项卡,在启动模式选项中根据需要设置自动、已禁用、手动。单击确定按钮结束启动模式配置。
4 更改登录身份:在选中服务的属性对话框中,切换到登录选项卡,选中登录身份为选项组中的内置账户或本账户单选按钮,然后单击确定按钮结束更改。
5 配置服务器网络协议:在SQL
Server配置管理器中展开SQL Server网络配置节点,单击实例名的协议,在窗格中进行相应的配置操作。
6 配置数据库引擎TCPIP端口号:在SQL Server配置管理器中展开SQL Server网络配置节点,单击实例名的协议,在右侧窗格中右击TCPIP协议,在弹出的快捷菜单中选择属性命令,打开TCPIP属性对话框,切换到IP地址选项卡。在TCP动态端口选项组中设置。0表示引擎正在侦听动态端口,删除0输入希望此IP侦听的端口号,默认为1433。
7 使用外围应用配置器配置SQL
Server服务:启动SQL Server外围应用配置器,单击更改计算机按钮,弹出选择计算机对话框,若在本地配置SQL Server 2005,选择本地计算机。若在其他计算机上配置SQL Server 2005
,选择远程计算机,然后输入远程计算机的名称。
8 使用SQL Server 外围应用配置器的服务和连接的外围应用配置器,可以启用或禁用Windows服务和远程连接。
习 题
一、选择题
1.
下列选项中,不属于数据库特点的是 。
A. 数据共享
B. 数据完整性
C. 数据冗余很高 D. 数据独立性高
2.
关系数据模型的3个组成部分中,不包括 。
A. 完整性规则 B.
数据结构
C. 数据操作 D.
并发控制
3.
以下 是数据库技术的研究领域。
Ⅰ.DBMS软件的研制 Ⅱ.数据库及其应用系统的设计 Ⅲ.数据库理论
A.仅Ⅰ和Ⅲ B.
仅Ⅱ和Ⅲ
C. 仅Ⅰ和Ⅱ D.
全部
4.
在数据库系统中,负责监控数据库系统的运行情况,及时处理运行过程中出现的问题,这是 的职责。
A. 系统分析员 B. 数据库管理员
C. 数据库设计员 D. 应用程序员
5.
在数据库三级模式中,内模式的个数 。
A. 只有一个 B.
可以有任意多个
C. 与用户个数相同 D. 由设置的系统参数决定
6.
数据库系统和文件系统的主要区别在于 。
A.数据库系统复杂,而文件系统简单
B.文件系统不能解决数据冗余和数据独立性问题,而数据库系统可以解决
C.文件系统只能管理程序文件,而数据库系统能够管理各种类型的文件
D.文件系统管理的数据量较少,而数据库系统可以管理庞大的数据量
7.
数据库的 是指数据的正确性和相容性。
A.安全性 B.完整性
C.并发控制 D.恢复
8.
在数据库中,下列说法中 不正确。
A. 数据库避免了一切数据的重复
B. 数据具有结构性
C. 数据库中数据可以共享
D. 数据库减少了数据冗余
9.
在数据库中存储的是 。
A. 数据 B.
数据模型
C. 数据以及数据之间的关系 D. 信息
10.
下述关于数据库系统的正确叙述是 。
A. 数据项之间和记录之间都存在联系
B. 只存在数据项之间的联系
C. 数据项之间无联系,记录之间存在联系
D. 数据项之间和记录之间都不存在联系
11.
数据库管理系统的工作不包括 。
A. 定义数据库 B. 对已定义的数据库进行管理
C. 为定义的数据库提供操作系统 D. 数据通信
12.
数据库管理系统是 。
A. 操作系统的一部分 B. 在操作系统支持下的系统软件
C. 一种编译程序 D. 一种操作系统
13.
下述关于数据库系统的叙述中正确的是 。
A. 数据库系统减少了数据冗余
B. 数据库系统避免了一切冗余
C. 数据库系统中数据的一致性是指数据类型一致
D. 数据库系统比文件系统能管理更多的数据

二、简答题
1. 试解释DB、DBMS和DBS 3个概念。
2. 数据库阶段的数据管理有哪些特点?
3. 什么是数据的独立性?在数据库中有哪两级独立性?
4. 数据模型的三要素是什么?

 

 

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