SQL Server 2019入门教程：从创建数据库到建立数据表

> ### 摘要 > 本文为初学者提供SQL Server 2019的详细使用教程，基于《数据库系统概论（第5版）》第79至80页内容。教程涵盖启动服务、创建“学生-课程模式S-T”数据库及建立课程表等操作，确保内容简洁明了，适合新手快速掌握。文中特别标注关键信息，帮助读者理解并实践，如利用【黑客进阶资源资料包】提供的课程号（Cno）和课程名等数据。 > > ### 关键词 > SQL Server, 初学者教程, 数据库创建, 数据表建立, 学生-课程 ## 一、认识SQL Server 2019与准备工作 ### 1.1 SQL Server 2019概述与安装 在当今数字化时代，数据库管理系统（DBMS）已经成为企业、科研机构和个人开发者不可或缺的工具。SQL Server 2019作为微软推出的一款强大且灵活的关系型数据库管理系统，不仅继承了前代产品的优秀特性，还引入了许多新功能和优化，使其成为处理复杂数据任务的理想选择。 对于初学者而言，理解SQL Server 2019的基本概念和安装步骤是迈向高效数据库管理的第一步。首先，我们需要明确SQL Server 2019的主要特点：它支持跨平台运行，可以在Windows、Linux以及Docker容器中部署；具备强大的性能优化能力，能够处理海量数据；并且提供了丰富的安全性和高可用性选项，确保数据的安全与稳定。 接下来，我们来详细说明SQL Server 2019的安装过程。根据《数据库系统概论（第5版）》第79页至80页的内容，安装SQL Server 2019分为以下几个关键步骤： 1. **下载安装包**：访问微软官方网站，选择适合您操作系统的版本进行下载。确保您的计算机满足最低硬件要求，例如4GB内存和2GHz处理器。 2. **启动安装向导**：双击下载好的安装文件，按照提示逐步完成安装。在安装过程中，您可以选择“典型”或“自定义”安装模式。对于初学者来说，推荐选择“典型”模式，这样可以简化配置流程。 3. **配置实例**：安装完成后，需要对SQL Server实例进行配置。实例是指一个独立运行的服务环境，默认情况下会创建一个名为“MSSQLSERVER”的默认实例。如果您计划在同一台机器上安装多个SQL Server实例，则可以选择命名实例。 4. **设置服务账户**：为了保证SQL Server的安全性和稳定性，建议使用专用的服务账户来运行SQL Server服务。这有助于隔离权限并减少潜在的安全风险。 5. **完成安装**：最后，点击“完成”按钮结束安装过程。此时，SQL Server 2019已经成功安装到您的计算机上，准备迎接下一步的操作。 通过以上步骤，您已经为后续的学习打下了坚实的基础。接下来，我们将探讨如何启动SQL Server服务及管理器，进一步深入探索这个强大的数据库系统。 --- ### 1.2 启动SQL Server服务与管理器 安装完成后，启动SQL Server服务是确保数据库正常运行的关键步骤。根据《数据库系统概论（第5版）》第79页至80页的指导，启动SQL Server服务可以通过以下几种方式进行： 1. **使用SQL Server配置管理器**：这是最常用的方法之一。打开“SQL Server配置管理器”，找到左侧列表中的“SQL Server服务”，右键单击您要启动的服务（如“SQL Server (MSSQLSERVER)”），然后选择“启动”。此外，您还可以在此处查看服务状态、停止或重启服务。 2. **命令行方式**：如果您更喜欢使用命令行工具，可以通过PowerShell或CMD来启动SQL Server服务。以管理员身份运行命令提示符，输入`net start MSSQLSERVER`即可启动默认实例。对于命名实例，请将命令改为`net start MSSQL$<InstanceName>`。 3. **Windows服务管理器**：另一种方法是通过Windows自带的服务管理器来启动SQL Server服务。按Win+R键打开“运行”对话框，输入`services.msc`，回车后在服务列表中找到“SQL Server (MSSQLSERVER)”，右键单击并选择“启动”。 启动服务后，接下来需要熟悉SQL Server Management Studio（SSMS），这是一个用于管理和开发SQL Server的强大工具。通过SSMS，您可以轻松地连接到SQL Server实例，执行查询、管理数据库对象等操作。安装SSMS同样简单，只需访问微软官网下载最新版本，并按照提示完成安装。 首次启动SSMS时，系统会提示您输入服务器名称和身份验证模式。对于本地安装，默认服务器名称为`.\SQLEXPRESS`或`(local)`，身份验证模式可以选择“Windows身份验证”或“SQL Server身份验证”。如果选择了后者，则需要提供有效的登录名和密码。 至此，您已经成功启动了SQL Server服务，并掌握了基本的管理工具。接下来，我们将进入数据库设计的基础概念解析，帮助您更好地理解和构建“学生-课程模式S-T”数据库。 --- ### 1.3 数据库设计基础概念解析 在开始创建“学生-课程模式S-T”数据库之前，了解一些数据库设计的基础概念至关重要。这些概念不仅有助于构建合理的数据库结构，还能提高数据存储和查询效率。根据《数据库系统概论（第5版）》第79页至80页的内容，以下是几个核心概念的解析： 1. **实体与关系**：实体是指现实世界中具有独立存在意义的对象，例如学生、课程等。每个实体都有若干属性，如学生的学号、姓名、性别等。而关系则表示不同实体之间的联系，比如学生选修课程的关系。在“学生-课程模式S-T”中，学生和课程就是两个主要实体，它们之间通过选课记录建立了多对多的关系。 2. **主键与外键**：主键是唯一标识表中每一行记录的字段或字段组合。例如，在学生表中，学号可以作为主键；而在课程表中，课程号（Cno）则是主键。外键用于建立表与表之间的关联，通常是一个表中的某个字段引用另一个表的主键。在“学生-课程模式S-T”中，选课表中的课程号（Cno）就是一个外键，它引用了课程表中的课程号。 3. **范式化与反范式化**：范式化是一种将数据分解成多个小表的过程，目的是消除冗余并确保数据一致性。常见的范式包括第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）。然而，在某些情况下，为了提高查询性能，可能会采用反范式化策略，即将相关数据合并到一个大表中。对于“学生-课程模式S-T”，我们通常遵循范式化原则，但也要根据实际需求权衡利弊。 4. **索引与约束**：索引是一种特殊的查找表，能够加速数据检索速度。在创建数据库时，合理设置索引可以显著提升查询效率。约束则是用于限制表中数据的有效性规则，如非空约束、唯一约束等。在“学生-课程模式S-T”中，我们可以为学号、课程号等关键字段添加唯一约束，确保数据的完整性和准确性。 掌握这些基础概念后，您将能够更加自信地设计和实现“学生-课程模式S-T”数据库。接下来，我们将详细介绍如何具体创建这个数据库及其内部的数据表，帮助您迈出从理论到实践的重要一步。 ## 二、数据库创建与管理 ### 2.1 创建新数据库：学生-课程模式S-T 在掌握了SQL Server 2019的基本安装和启动步骤后，接下来我们将进入实际操作阶段——创建“学生-课程模式S-T”数据库。这不仅是对前面理论知识的巩固，更是您迈向数据库管理大师的重要一步。根据《数据库系统概论（第5版）》第79页至80页的内容，我们将逐步介绍如何创建这个数据库，并确保每一步都清晰明了。 首先，打开SQL Server Management Studio (SSMS)，连接到您的SQL Server实例。如果您是第一次使用SSMS，建议选择“Windows身份验证”方式登录，这样可以简化配置流程。成功连接后，在对象资源管理器中展开服务器节点，右键单击“数据库”，然后选择“新建数据库”。此时会弹出一个对话框，要求您输入数据库名称。按照教程要求，将数据库命名为“学生-课程模式S-T”。 接下来，我们需要为这个新数据库设置一些基本属性。点击“添加文件”按钮，您可以指定数据文件和日志文件的存储路径。虽然默认设置已经足够满足大多数需求，但为了更好地管理和维护数据库，建议您根据实际情况调整这些参数。例如，您可以将数据文件存放在性能较高的磁盘分区上，而将日志文件放置在另一个独立的磁盘中，以提高读写效率并减少潜在的瓶颈问题。 完成上述设置后，点击“确定”按钮，SQL Server将开始创建新的数据库。整个过程通常只需几秒钟时间，具体取决于您的硬件配置。创建完成后，您可以在对象资源管理器中看到名为“学生-课程模式S-T”的新数据库。恭喜您，现在已经成功创建了一个属于自己的数据库！ 然而，创建数据库只是第一步，更重要的是如何在这个数据库中构建合理的表结构。根据【黑客进阶资源资料包】提供的信息，我们将建立一个名为“课程表”的数据表。该表包含两个关键字段：课程号（Cno）和课程名。为了确保数据的唯一性和完整性，我们还需要为课程号字段设置主键约束。具体操作如下： ```sql USE [学生-课程模式S-T]; GO CREATE TABLE 课程表 ( Cno VARCHAR(10) PRIMARY KEY, Cname NVARCHAR(50) ); ``` 通过这段简单的SQL语句，我们就完成了课程表的创建。接下来，您可以根据需要继续添加其他相关表，如学生表、选课表等，逐步完善整个“学生-课程模式S-T”数据库。每一步操作都像是在搭建一座宏伟的大厦，从基础开始，逐渐构建起复杂而有序的数据世界。 --- ### 2.2 数据库属性设置与维护 创建好“学生-课程模式S-T”数据库后，接下来我们要关注的是数据库的属性设置与日常维护。良好的属性配置不仅能够提升数据库的性能，还能确保其长期稳定运行。根据《数据库系统概论（第5版）》第79页至80页的内容，我们将详细介绍几个重要的属性设置，并分享一些实用的维护技巧。 #### 2.2.1 设置数据库属性 在SSMS中，右键单击“学生-课程模式S-T”数据库，选择“属性”，即可进入属性设置界面。这里有许多选项可供调整，以下是几个值得特别关注的属性： 1. **自动收缩**：默认情况下，SQL Server会自动扩展数据库文件大小以适应数据增长。然而，当数据量减少时，数据库文件并不会自动缩小。如果启用了“自动收缩”功能，则会在适当时候回收未使用的空间。尽管这一功能看似方便，但它可能会导致频繁的文件操作，进而影响性能。因此，除非确实有必要，否则不建议启用此选项。 2. **自动更新统计信息**：统计信息用于优化查询计划的选择。启用“自动更新统计信息”可以让SQL Server根据数据变化情况自动调整统计信息，从而保证查询性能。这是一个非常有用的选项，默认已开启，建议保持不变。 3. **最大内存限制**：对于多租户环境或资源有限的服务器，合理设置最大内存限制非常重要。通过限制每个数据库可使用的内存量，可以避免某个数据库占用过多资源，影响其他应用程序的正常运行。具体数值应根据服务器的整体配置和业务需求来决定。 除了上述属性外，还有许多其他设置项可以根据实际情况进行调整。重要的是要理解每个属性的作用及其可能带来的影响，从而做出最合适的决策。 #### 2.2.2 日常维护任务 除了属性设置外，定期执行维护任务也是确保数据库健康运行的关键。以下是一些常见的维护工作： 1. **索引重建与重组**：随着数据的不断插入、更新和删除，索引可能会变得碎片化，影响查询性能。定期重建或重组索引可以帮助恢复索引的高效性。一般来说，当索引碎片率超过30%时，建议进行重建；当碎片率介于5%-30%之间时，可以选择重组。可以通过以下命令查看索引碎片情况： ```sql SELECT OBJECT_NAME(object_id) AS TableName, name AS IndexName, avg_fragmentation_in_percent FROM sys.dm_db_index_physical_stats(DB_ID(), NULL, NULL, NULL, 'DETAILED') WHERE avg_fragmentation_in_percent > 0; ``` 2. **备份与还原测试**：备份是保护数据安全的最后一道防线。定期备份数据库不仅可以防止意外丢失数据，还能为灾难恢复提供保障。同时，不要忘记定期测试备份文件的可用性，确保在关键时刻能够顺利还原数据。 3. **清理历史数据**：随着时间推移，某些不再需要的历史数据可能会占用大量存储空间。适时清理这些数据不仅能释放资源，还能提高查询效率。但在执行清理操作前，请务必确认数据确实不再需要，并做好充分的备份工作。 通过科学合理的属性设置和日常维护，我们可以让“学生-课程模式S-T”数据库始终保持最佳状态，为后续的应用开发和数据分析打下坚实的基础。 --- ### 2.3 数据库备份与恢复 无论多么精心设计和维护的数据库，都无法完全排除意外情况的发生。因此，掌握数据库备份与恢复技术显得尤为重要。根据《数据库系统概论（第5版）》第79页至80页的内容，我们将详细介绍几种常见的备份策略以及相应的恢复方法，帮助您在面对突发状况时从容应对。 #### 2.3.1 备份策略 SQL Server提供了多种备份方式，包括完整备份、差异备份和事务日志备份。每种备份方式都有其特点和适用场景，合理选择备份策略可以有效提高数据的安全性和恢复效率。 1. **完整备份**：这是最基本的备份类型，它会复制整个数据库的所有数据页。完整备份的优点是可以独立恢复，无需依赖其他备份文件；缺点是备份文件较大，耗时较长。建议每周进行一次完整备份，作为主要的恢复手段。 2. **差异备份**：差异备份只记录自上次完整备份以来发生变化的数据。相比完整备份，差异备份所需时间和空间更少，但必须依赖于最近的一次完整备份才能进行恢复。通常建议每天进行一次差异备份，以便在发生故障时能够快速恢复到接近当前的状态。 3. **事务日志备份**：事务日志备份记录了所有对数据库所做的更改操作。它可以实现分钟级甚至秒级的恢复精度，非常适合高可用性要求的场景。不过，由于事务日志备份频率较高，可能会增加存储压力。建议每隔15分钟进行一次事务日志备份，确保数据的连续性和完整性。 #### 2.3.2 恢复方法 当意外情况发生时，及时有效地恢复数据是至关重要的。SQL Server提供了简单且强大的恢复机制，支持多种恢复模式和方法。 1. **简单恢复模式**：在这种模式下，SQL Server只会保留最小限度的日志信息，无法进行事务日志备份。一旦发生故障，只能恢复到最近的一次完整备份或差异备份。适用于对数据恢复精度要求不高、希望简化管理的场景。 2. **完整恢复模式**：这是最常用的恢复模式，它会保留完整的事务日志信息，允许进行任意时间点的精确恢复。通过结合完整备份、差异备份和事务日志备份，可以最大限度地减少数据丢失。适用于对数据安全性要求较高的生产环境。 3. **大容量日志恢复模式**：这种模式类似于完整恢复模式，但在批量导入数据时会减少日志记录，从而提高性能。适用于需要频繁进行大批量数据操作的场景。 具体恢复操作可以通过T-SQL语句或SSMS图形界面完成。以T-SQL为例，以下是恢复完整备份的示例代码： ```sql RESTORE DATABASE [学生-课程模式S-T] FROM DISK = 'C:\Backup\StudentCourseModeST.bak' WITH REPLACE; ``` 通过以上备份与恢复策略的学习，您将能够在面对各种突发情况时，迅速采取行动，确保数据的安全性和业务的连续性。无论是初次接触SQL Server的新手，还是经验丰富的数据库管理员，掌握这些技能都将为您的职业生涯增添一份宝贵的财富。 ## 三、数据表建立与字段设计 ### 3.1 数据表概述 在创建“学生-课程模式S-T”数据库的过程中，数据表的设计是至关重要的一步。数据表不仅是存储数据的基本单位，更是构建整个数据库结构的基石。根据《数据库系统概论（第5版）》第79页至80页的内容，我们将深入探讨如何设计和建立合理的数据表，确保其既能满足当前需求，又具备良好的扩展性和维护性。 数据表的设计需要遵循一定的原则，以确保数据的完整性和一致性。首先，每个数据表应有一个明确的主题，即它所表示的实体或对象。例如，在“学生-课程模式S-T”中，我们有三个主要的数据表：学生表、课程表和选课表。这些表分别用于存储学生的个人信息、课程的基本信息以及学生与课程之间的选修关系。通过合理划分数据表，我们可以避免数据冗余，提高查询效率。 其次，数据表之间需要建立清晰的关系。正如前面提到的，学生和课程之间存在多对多的关系，因此我们需要引入一个中间表——选课表来记录具体的选修情况。这种设计不仅简化了数据管理，还使得查询操作更加灵活。例如，当我们想知道某个学生选修了哪些课程时，只需查询选课表即可；而要统计某门课程的学生人数，则可以通过关联查询轻松实现。 最后，数据表的设计还需要考虑未来的扩展需求。随着业务的发展，可能会新增一些字段或表，因此在最初设计时就要预留足够的空间。例如，在学生表中可以添加“入学时间”、“专业”等字段，以便日后进行更细致的分析；而在课程表中则可以增加“学分”、“授课教师”等信息，丰富课程描述。总之，一个好的数据表设计不仅要满足当前的需求，还要为未来的变化做好准备。 ### 3.2 课程表的字段设计与数据类型选择 接下来，我们将详细讨论课程表的具体字段设计及其数据类型选择。根据【黑客进阶资源资料包】提供的信息，课程表包含两个关键字段：课程号（Cno）和课程名（Cname）。这两个字段看似简单，但在实际应用中却有着重要的意义。 首先，课程号（Cno）作为主键字段，必须保证其唯一性和稳定性。通常情况下，课程号由字母和数字组合而成，长度不超过10个字符。为了确保数据的准确性，我们可以将其定义为`VARCHAR(10)`类型，并设置为主键约束。这样不仅可以防止重复值的插入，还能提高查询速度。此外，考虑到课程号可能包含中文字符或其他特殊符号，建议使用`NVARCHAR`类型以支持Unicode编码，确保兼容性。 其次，课程名（Cname）用于描述课程的具体名称，如“高等数学”、“大学英语”等。由于课程名的长度不固定，且可能存在多语言混合的情况，因此推荐使用`NVARCHAR(50)`类型。这个长度足够容纳大多数课程名称，同时也不会占用过多存储空间。需要注意的是，课程名字段应设置为非空约束，以确保每条记录都有对应的课程名称。 除了上述两个基本字段外，我们还可以根据实际需求添加其他辅助字段。例如： - **学分（Credit）**：用于记录课程的学分数，一般为整数类型，可以定义为`INT`。 - **授课教师（Teacher）**：用于记录授课教师的姓名或编号，可以定义为`NVARCHAR(50)`。 - **开课学期（Term）**：用于记录课程开设的学期，如“秋季学期”、“春季学期”，可以定义为`NVARCHAR(20)`。 - **课程简介（Description）**：用于简要介绍课程内容，可以定义为`NVARCHAR(MAX)`，允许较长文本输入。 通过精心设计课程表的字段及其数据类型，我们不仅能够确保数据的准确性和完整性，还能为后续的数据处理和分析提供便利。每一个字段的选择都凝聚着设计者的智慧和经验，它们共同构成了一个高效、稳定的数据表结构。 ### 3.3 使用SQL Server Management Studio建立课程表 在掌握了课程表的字段设计后，接下来我们将使用SQL Server Management Studio (SSMS) 来具体创建这个数据表。SSMS是一个功能强大的工具，它不仅提供了图形化的界面，还支持直接编写SQL语句，非常适合初学者学习和实践。 首先，打开SSMS并连接到您之前创建的“学生-课程模式S-T”数据库。在对象资源管理器中展开数据库节点，右键单击“表”，然后选择“新建表”。此时会弹出一个表格编辑器窗口，您可以在此处定义各个字段及其属性。 按照前面的设计，依次添加以下字段： | 字段名 | 数据类型 | 允许空值 | 备注 | |------------|-------------|--------|------------------------| | Cno | NVARCHAR(10) | 否 | 主键，课程号 | | Cname | NVARCHAR(50) | 否 | 课程名 | | Credit | INT | 是 | 学分 | | Teacher | NVARCHAR(50)| 是 | 授课教师 | | Term | NVARCHAR(20)| 是 | 开课学期 | | Description| NVARCHAR(MAX)| 是 | 课程简介 | 完成字段定义后，点击“保存”按钮，系统会提示您输入表名。按照教程要求，将表命名为“课程表”。保存成功后，您可以在对象资源管理器中看到新创建的“课程表”。 当然，除了使用图形化界面外，我们还可以通过编写SQL语句来创建课程表。这种方式更加简洁明了，适合有一定编程基础的用户。以下是完整的SQL语句示例： ```sql USE [学生-课程模式S-T]; GO CREATE TABLE 课程表 ( Cno NVARCHAR(10) PRIMARY KEY, Cname NVARCHAR(50) NOT NULL, Credit INT, Teacher NVARCHAR(50), Term NVARCHAR(20), Description NVARCHAR(MAX) ); ``` 通过这段简单的SQL语句，我们就完成了课程表的创建。无论是使用图形界面还是编写SQL语句，最终目的都是为了构建一个合理、高效的数据库结构。在这个过程中，您不仅学会了如何创建数据表，还掌握了更多关于SQL Server的知识和技能。希望这些内容能帮助您更好地理解和应用数据库技术，为今后的学习和工作打下坚实的基础。 ## 四、数据操作与视图管理 ### 4.1 课程号与课程名的数据填充 在创建了“学生-课程模式S-T”数据库中的课程表之后，接下来的一步是为这张表填充实际的数据。这不仅是对数据库结构的验证，更是确保后续操作顺利进行的基础。根据《数据库系统概论（第5版）》第79页至80页的内容，我们将详细介绍如何高效地完成课程号（Cno）和课程名（Cname）的数据填充。 首先，我们需要准备一份包含课程信息的CSV文件或Excel表格。这份文件应至少包含两列：课程号（Cno）和课程名（Cname）。例如： | Cno | Cname | |-------|--------------| | CS101 | 计算机科学导论 | | MA101 | 高等数学 | | EN101 | 大学英语 | 有了这份数据文件后，我们可以使用SQL Server Management Studio (SSMS) 或者T-SQL语句来批量导入这些数据。以下是通过T-SQL语句插入数据的具体步骤： ```sql USE [学生-课程模式S-T]; GO INSERT INTO 课程表 (Cno, Cname) VALUES ('CS101', N'计算机科学导论'), ('MA101', N'高等数学'), ('EN101', N'大学英语'); ``` 这段简单的SQL语句可以一次性将多条记录插入到课程表中。如果您有更多数据需要导入，只需继续添加`VALUES`部分即可。为了确保数据的准确性和完整性，在插入数据之前，建议先检查数据文件的格式是否正确，并确认所有字段都符合预期的数据类型要求。 除了手动编写SQL语句外，我们还可以利用SSMS提供的图形化工具来进行数据导入。具体操作如下： 1. 在对象资源管理器中右键单击“课程表”，选择“编辑前200行”。 2. 点击界面上方的“导入数据”按钮，按照向导提示选择数据源（如CSV文件或Excel表格）。 3. 完成映射设置后，点击“完成”按钮开始导入过程。 无论采用哪种方式，成功填充数据后，您都可以通过查询语句来验证结果。例如： ```sql SELECT * FROM 课程表; ``` 这条命令会返回课程表中的所有记录，帮助您确认数据是否正确无误。随着越来越多的课程信息被录入，您的数据库将逐渐变得丰富而有序，为后续的学习和应用打下坚实的基础。 --- ### 4.2 数据表的基本操作：插入、更新与删除 掌握了数据填充的方法后，接下来我们要学习的是数据表的基本操作——插入、更新与删除。这些操作是数据库管理中最常用的功能之一，能够灵活地维护和调整数据内容。根据《数据库系统概论（第5版）》第79页至80页的内容，我们将逐一介绍每种操作的具体实现方法及其注意事项。 #### 插入新记录 插入新记录是指向数据表中添加一条或多条新的数据行。这是最基础也是最常见的操作之一。我们已经在前面章节中介绍了如何使用`INSERT INTO`语句插入数据。这里再补充一个更复杂的例子，假设我们要同时插入多个字段的数据： ```sql USE [学生-课程模式S-T]; GO INSERT INTO 课程表 (Cno, Cname, Credit, Teacher, Term, Description) VALUES ('PH101', N'物理导论', 4, N'李教授', N'秋季学期', N'本课程介绍物理学的基本概念和原理。'); ``` 这条语句不仅插入了课程号和课程名，还同时设置了学分、授课教师、开课学期以及课程简介等附加信息。通过这种方式，您可以一次性完成多项数据的输入，提高工作效率。 #### 更新现有记录 随着时间的推移，某些数据可能会发生变化，这时就需要对已有记录进行更新。使用`UPDATE`语句可以轻松实现这一目标。例如，如果要修改某门课程的学分，可以执行以下命令： ```sql USE [学生-课程模式S-T]; GO UPDATE 课程表 SET Credit = 3 WHERE Cno = 'MA101'; ``` 这条语句将把课程号为`MA101`的课程学分从原来的值更新为3。请注意，`WHERE`子句用于指定要更新的条件，确保只影响符合条件的记录。如果不加`WHERE`子句，则会更新表中所有记录，因此务必谨慎使用。 #### 删除记录 当某些数据不再需要时，可以通过`DELETE`语句将其从数据表中移除。例如，要删除一门不再开设的课程，可以执行以下命令： ```sql USE [学生-课程模式S-T]; GO DELETE FROM 课程表 WHERE Cno = 'PH101'; ``` 这条语句将永久删除课程号为`PH101`的记录。与`UPDATE`类似，`DELETE`也必须配合`WHERE`子句使用，以避免误删重要数据。此外，建议在执行删除操作前先备份相关数据，以防万一。 通过掌握插入、更新和删除这三种基本操作，您可以更加灵活地管理和维护数据库中的数据。每一次操作都是对数据世界的一次精心雕琢，让其更加符合实际需求，更好地服务于各种应用场景。 --- ### 4.3 数据的查询与视图创建 在完成了数据的插入、更新和删除操作后，接下来我们要学习的是如何高效地查询数据并创建视图。查询是数据库操作的核心功能之一，它可以帮助我们快速获取所需的信息；而视图则是一种虚拟表，能够简化复杂查询，提高数据访问效率。根据《数据库系统概论（第5版）》第79页至80页的内容，我们将详细介绍这两项技能的具体实现方法及其应用场景。 #### 查询数据 查询数据是最常见的数据库操作之一，它允许用户根据特定条件检索出感兴趣的信息。SQL提供了强大的查询语言——`SELECT`语句，能够满足各种查询需求。例如，要查询所有课程的名称和学分，可以执行以下命令： ```sql USE [学生-课程模式S-T]; GO SELECT Cname, Credit FROM 课程表; ``` 这条语句将返回课程表中所有记录的课程名和学分字段。如果您只想查看某一类课程的信息，比如所有理工科课程，可以在`WHERE`子句中添加过滤条件： ```sql USE [学生-课程模式S-T]; GO SELECT Cname, Credit FROM 课程表 WHERE Cname LIKE '%理工%'; ``` 这里的`LIKE`关键字用于匹配包含特定字符的字符串，`%`表示任意数量的字符。通过这种方式，您可以轻松筛选出符合条件的数据。 除了简单的查询外，SQL还支持多种高级查询功能，如聚合函数、连接查询等。例如，要统计每个学期开设的课程总数，可以使用`GROUP BY`子句： ```sql USE [学生-课程模式S-T]; GO SELECT Term, COUNT(*) AS CourseCount FROM 课程表 GROUP BY Term; ``` 这条语句将按学期分组统计课程数量，并为结果命名`CourseCount`。通过这些高级查询功能，您可以从不同角度分析和挖掘数据价值。 #### 创建视图 视图是一种虚拟表，它基于一个或多个真实表构建而成。视图不仅可以简化复杂查询，还能提供额外的安全性和灵活性。创建视图的语法非常简单，只需使用`CREATE VIEW`语句即可。例如，要创建一个名为`理工科课程视图`的视图，可以执行以下命令： ```sql USE [学生-课程模式S-T]; GO CREATE VIEW 理工科课程视图 AS SELECT Cno, Cname, Credit FROM 课程表 WHERE Cname LIKE '%理工%'; ``` 这条语句定义了一个名为`理工科课程视图`的视图，其中包含了所有理工科课程的相关信息。通过视图，您可以像操作普通表一样查询和处理数据，但底层逻辑已经得到了简化和优化。 视图的另一个重要用途是保护敏感数据。例如，如果某些字段不希望被所有用户访问，可以创建一个仅包含公开字段的视图供他们使用。这样既保证了数据的安全性，又不影响正常业务操作。 通过学习查询和视图创建，您可以更加高效地管理和利用数据库中的数据。每一次查询都是对数据世界的探索，每一个视图都是对复杂问题的简化。希望这些技能能帮助您更好地理解和应用数据库技术，为今后的学习和工作打下坚实的基础。 ## 五、数据库的高级管理技巧 ### 5.1 SQL Server 2019性能调优 在创建和管理“学生-课程模式S-T”数据库的过程中，性能调优是确保系统高效运行的关键环节。随着数据量的不断增长和查询复杂度的提升，如何优化SQL Server 2019的性能成为每个数据库管理员必须面对的挑战。根据《数据库系统概论（第5版）》第79页至80页的内容，我们将深入探讨几种有效的性能调优方法，帮助您打造一个快速、稳定且高效的数据库环境。 #### 5.1.1 索引优化 索引是提高查询速度的重要手段之一。合理的索引设计可以显著减少磁盘I/O操作，从而加快数据检索过程。然而，过多或不恰当的索引反而会增加维护成本并降低写入性能。因此，在创建索引时需要权衡利弊，选择最合适的方案。 首先，对于频繁用于查询条件的字段，如课程号（Cno）和学号（Sno），建议创建聚集索引（Clustered Index）。聚集索引决定了表中数据的物理存储顺序，能够极大提升范围查询的效率。例如： ```sql CREATE CLUSTERED INDEX IX_Course_Cno ON 课程表 (Cno); ``` 其次，对于那些经常出现在`WHERE`子句中的非主键字段，可以考虑创建非聚集索引（Nonclustered Index）。这类索引不会改变数据的物理存储顺序，但能加速特定字段的查找。例如，为课程名（Cname）创建非聚集索引： ```sql CREATE NONCLUSTERED INDEX IX_Course_Cname ON 课程表 (Cname); ``` 此外，还可以利用覆盖索引（Covering Index）来进一步优化查询性能。覆盖索引包含了查询所需的所有列，避免了额外的数据页访问。例如，当查询课程名和学分时，可以创建如下覆盖索引： ```sql CREATE NONCLUSTERED INDEX IX_Course_Cname_Credit ON 课程表 (Cname) INCLUDE (Credit); ``` 通过精心设计索引结构，我们不仅能够提升查询效率，还能减少不必要的资源消耗，让数据库始终保持最佳状态。 #### 5.1.2 查询优化 除了索引优化外，编写高效的查询语句也是提高性能的重要途径。SQL Server提供了多种工具和技术，帮助开发者分析和改进查询逻辑。其中，执行计划（Execution Plan）是最常用的工具之一。通过查看执行计划，您可以直观地了解SQL Server是如何处理查询的，并找出潜在的瓶颈所在。 例如，假设我们要统计每个学期开设的课程总数，可以使用以下查询语句： ```sql SELECT Term, COUNT(*) AS CourseCount FROM 课程表 GROUP BY Term; ``` 为了优化这条查询，我们可以尝试添加适当的索引，或者调整查询逻辑以减少不必要的计算。此外，还可以利用SQL Server Profiler等工具监控查询执行情况，及时发现并解决性能问题。 #### 5.1.3 内存与CPU优化 硬件资源的合理配置对数据库性能有着直接影响。根据《数据库系统概论（第5版）》第79页至80页的内容，建议为SQL Server分配足够的内存和CPU资源，以确保其能够在高负载下稳定运行。具体来说： - **内存设置**：默认情况下，SQL Server会自动调整内存使用量，但在多租户环境中，建议手动设置最大内存限制，防止某个数据库占用过多资源。例如，将最大内存限制设置为8GB： ```sql EXEC sp_configure 'max server memory', 8192; RECONFIGURE; ``` - **CPU优化**：对于多核处理器，可以通过调整最大工作线程数（Max Degree of Parallelism）来充分利用CPU资源。一般建议将该值设置为4或8，具体数值应根据服务器的实际配置和业务需求来决定。 通过以上性能调优措施，您可以显著提升SQL Server 2019的响应速度和处理能力，为用户提供更加流畅的操作体验。每一次优化都是对系统的精心打磨，让其在复杂的业务场景中游刃有余，展现出卓越的性能表现。 --- ### 5.2 安全性设置与权限管理 在数字化时代，数据安全已成为企业和社会关注的焦点。SQL Server 2019作为一款强大的关系型数据库管理系统，提供了丰富的安全性和权限管理功能，确保数据的安全与稳定。根据《数据库系统概论（第5版）》第79页至80页的内容，我们将详细介绍如何设置安全性策略以及进行权限管理，帮助您构建一个坚不可摧的数据堡垒。 #### 5.2.1 用户身份验证 用户身份验证是保障数据安全的第一道防线。SQL Server支持两种主要的身份验证模式：Windows身份验证和SQL Server身份验证。前者基于Windows操作系统提供的账户体系，具有更高的安全性和易用性；后者则允许创建独立于操作系统的数据库账户，适用于跨平台或混合环境。 对于初学者而言，推荐使用Windows身份验证模式。它不仅简化了配置流程，还能有效防止弱密码带来的风险。例如，在安装SQL Server时，默认情况下会选择Windows身份验证模式。如果您需要切换到SQL Server身份验证模式，可以通过以下命令实现： ```sql ALTER LOGIN [sa] WITH PASSWORD = 'StrongPassword!'; ALTER SERVER CONFIGURATION SET LOGIN_MODE = MIXED; ``` 请注意，启用SQL Server身份验证后，务必为`sa`账户设置强密码，并严格控制其使用范围，以避免潜在的安全隐患。 #### 5.2.2 权限管理 权限管理是确保数据安全的核心机制之一。通过合理分配权限，可以让不同用户在各自职责范围内安全地访问和操作数据。SQL Server提供了多种权限级别，包括数据库级、对象级和语句级权限。具体来说： - **数据库级权限**：授予用户对整个数据库的访问权限，如读取、写入、修改等。例如，为用户`张三`授予对学生-课程模式S-T数据库的读取权限： ```sql USE [学生-课程模式S-T]; GO GRANT SELECT TO 张三; ``` - **对象级权限**：针对特定表、视图或存储过程设置权限，精确控制用户可执行的操作。例如，仅允许用户`李四`插入新记录到课程表中： ```sql GRANT INSERT ON OBJECT::课程表 TO 李四; ``` - **语句级权限**：控制用户是否可以执行某些SQL语句，如`CREATE TABLE`、`DROP DATABASE`等。例如，禁止用户`王五`删除任何数据库对象： ```sql DENY DROP ON SCHEMA::dbo TO 王五; ``` 此外，还可以利用角色（Role）来简化权限管理。角色是一组预定义的权限集合，可以批量分配给多个用户。例如，创建一个名为`教师`的角色，并为其授予相关权限： ```sql CREATE ROLE 教师; GRANT SELECT, INSERT, UPDATE ON OBJECT::课程表 TO 教师; ``` 通过这种方式，您可以轻松管理和维护复杂的权限体系，确保每个用户都能在安全的环境中高效工作。 #### 5.2.3 数据加密 数据加密是保护敏感信息的最后一道屏障。SQL Server 2019提供了多种加密技术，如透明数据加密（TDE）、列级加密（Column-Level Encryption）和Always Encrypted等。这些技术可以在不同层次上保护数据，防止未经授权的访问和篡改。 例如，要启用透明数据加密，只需执行以下命令： ```sql USE master; GO CREATE CERTIFICATE TDECert WITH SUBJECT = 'TDE Certificate'; GO CREATE DATABASE ENCRYPTION KEY WITH ALGORITHM = AES_256 ENCRYPTION BY SERVER CERTIFICATE TDECert; GO ALTER DATABASE [学生-课程模式S-T] SET ENCRYPTION ON; ``` 这段代码将为整个数据库启用透明数据加密，确保所有数据在磁盘上都处于加密状态。即使磁盘被盗或被非法访问，攻击者也无法直接读取其中的内容。 通过全面的安全性设置和权限管理，您可以为“学生-课程模式S-T”数据库构建一道坚固的安全防线，确保数据始终处于安全可靠的环境中。每一个安全措施都是对数据隐私的守护，让其在纷繁复杂的信息世界中稳如磐石，无惧风雨。 --- ### 5.3 数据库的日常维护与监控 数据库的日常维护与监控是确保其长期稳定运行的重要保障。随着时间的推移，数据库可能会面临各种问题，如性能下降、数据丢失或安全漏洞等。因此，定期进行维护和监控不仅是必要的，更是每个数据库管理员的责任。根据《数据库系统概论（第5版）》第79页至80页的内容，我们将详细介绍几项关键的维护任务及监控方法，帮助您时刻掌握数据库的健康状况。 #### 5.3.1 日常维护任务 日常维护任务主要包括以下几个方面： - **索引重建与重组**：随着数据的不断变化，索引可能会变得碎片化，影响查询性能。定期重建或重组索引可以帮助恢复索引的高效性。一般来说，当索引碎片率超过30%时，建议进行重建；当碎片率介于5%-30%之间时， ## 六、总结 通过本教程，我们为初学者详细介绍了SQL Server 2019的使用方法，涵盖了从安装配置到数据库创建、数据表建立以及日常维护等多个方面。基于《数据库系统概论（第5版）》第79页至80页的内容，我们逐步引导读者完成了“学生-课程模式S-T”数据库的构建，并深入探讨了关键概念如实体与关系、主键与外键等。此外，我们还分享了性能调优技巧，包括索引优化和查询优化，确保数据库在高负载下依然能够高效运行。安全性设置方面，强调了用户身份验证、权限管理和数据加密的重要性，帮助读者构建一个坚不可摧的数据堡垒。最后，我们讨论了日常维护任务，如索引重建、备份与恢复等，确保数据库长期稳定运行。希望这些内容能为初学者提供全面而实用的指导，助力他们在SQL Server的世界中稳步前行。