数据库是数据库管理系统的最重要、最基本组成。 本章主要介绍SQL Server数据库的概念、分类，以及数据库的创建、修改 和删除等操作。
SQL Server数据库管理系统的数据库，就是存放、管理SQL Server系统数据的仓库。对于SQL Server系统的数据库有两种观点，即数据库管理员观点和用户观点，因此可以将数据库分为物理数据库和逻辑数据库两类。
数据库是针对数据库对象的存储结构。
页(Page) 是SQL Server中存储数据的最小单位，每一个页的大小是8KB。
SQL Server的数据库每1MB有128个页。
数据库中的每一页只存储来自某一个对象的数据。
每一个页的前96个字节是页首。
SQL Server数据库的数据文件中的页有8种类型：
扩展盘区(Extent)(区) 是SQL Server分配给表和索引的单位空间。 一个扩展盘区是由8个连续的页构成，大小是64KB。 SQL Server的数据库每1MB有16个扩展盘区。
SQL Server 2005的扩展盘区分为下列两种类型。
数据库中的数据对象、数据记录是以数据库文件为单位进行组织与管理的。
数据库文件则是由数据文件和事务日志文件组成。
一个数据库文件至少应该包含一个数据文件和一个事务日志文件。
数据库是由下列三种类型的文件所构成：
主要数据文件：
次要数据文件：
使用次要数据文件的主要原因有下列两点： 在不同的物理磁盘上创建次要数据文件并将数据存储其中，可将数据横跨存储在多块物理磁盘上； 数据库中的数据非常庞大，使得主要数据文件的大小已超过Windows单一文件大小的限制，此时便需要使用次要数据文件来帮助存储数据。
采用多个数据文件来存储数据的优点： 数据库文件可以不断扩充而不受操作系统文件大小的限制； 可以将数据库文件存储在不同的硬盘中，这样可以同时对几个硬盘执行数据存取；这会提高了数据处理的效率，对于服务器型的计算机尤为有用。
事务日志文件：
出于数据管理与数据分配的需要，SQL Server许可用户或数据库管理员将多个文件归纳为同一组，并赋予该组一个名称，这就是“文件组”(Filegroup) 。
文件组的作用：
设计文件与文件组时，要遵循以下原则：
SQL Server文件组分为3种类型
注意：
用户观点认为，SQL Server数据库是存储数据的容器，即数据库是一个存放数据的表和支持这些数据的存储、检索、安全性和完整性的逻辑成分所组成的集合。组成数据库的逻辑成分称为数据库对象。
SQL Server的逻辑数据库以及对象，在SQL Server Management Studio的对象资源管理器窗口中都能看到。如图所示：
这些数据库以及数据库对象名称都是逻辑名，即在操作系统下看不到以这个名称命名的文件，只能在SQL Server Management Studio看到。
数据库对象主要包括表、视图、索引、约束、存储过程和触发器等，见如下表：
用户在操作这些对象时，需要给出对象的名字，这些对象的名字由用户直接使用。用户可以给出两种对象名，即完全限定对象名和部分限定对象名。
在SQL Server中创建的每个对象都必须有一个惟一的完全限定对象名。
SQL Server数据库分为三类：系统数据库、用户数据库和示例数据库。
1. 系统数据库
系统数据库存储有关SQL Server的系统信息，是系统管理的依据，由master、model、msdb、tempdb，以及隐藏的resource数据库组成。见如下表：
安装SQL Server时，安装程序会自动创建系统数据库的主数据文件和日志文件。常用的系统数据库文件名见如下表：
resource数据库由于隐藏，所以在默认目录下看不到。
SQL Server不支持用户直接更新系统数据库对象（如系统表、系统存储过程和目录视图）中的信息。但提供了一整套管理工具（如SQL Server Management Studio），使用户可以充分管理系统和数据库中的所有用户和对象。 SQL Server不支持对系统表定义触发器，因为触发器可能会更改系统的操作，也不要使用T-SQL语句直接查询系统表。所以，建议用户不要修改、删除系统数据库中的数据，以免影响系统的运行。
2. 用户数据库 用户数据库就是由用户自己创建的数据库。创建一个数据库就是创建一个用户数据库。
3. 示例数据库 SQL Server有示例数据库，需要另行安装，用来给初学者做实例练习用。这里就不再介绍。
除了系统数据库和用户数据库之外，还有两个数据库：ReportServer（报表服 务器数据库）和ReportServerTempDB（报表服务器临时数据库）。
报表服务器是一种无状态服务器，它使用SQL Server数据库引擎来存储元数据和对象定义。为了将永久性数据存储与临时存储要求分开，Reporting Services安装使用以上两个数据库。这两个数据库一起创建，并按名称绑定。这两个数据库的表结构已经针对服务器操作进行了优化，因此不应对其进行修改或调整。
其中，ReportServer数据库主要存储报表服务器所管理的项以及与这些项关联的所有属性和安全设置，订阅和计划定义，报表快照（包括查询结果）和报表历史记录，报表执行日志数据等。ReportServerTempDB数据库主要用一些与使用相关的临时数据库来存储报表服务器生成的会话和执行数据、缓存报表以及工作表。 普通用户一般不要使用这两个数据库。
作为存放数据的主体，首先要创建数据库，即创建用户数据库。SQL Server提供了两种方式创建数据库，一种是管理工具界面方式创建，另一种是命令行方式创建。
通常，管理工具界面方式方便、快捷、直观。命令行方式严谨、通用。
SQL Server使用SQL Server Management Studio管理工具进行界面方式创建数据库。
1. SQL Server Management Studio界面布局
2. 创建新数据库
右键点击数据库，点击新建数据库：
设置数据库的属性：
例：新建一个名为NewDB的数据库。 该数据库有两个文件：主数据文件和日志文件。主数据文件初始大小为10M，文件大小可以不受限制的增长，但每次增长20%。日志文件初始大小为5M，文件大小也不受限制的增长，但文件每次增长1M。都不指定文件组。最后按照系统默认路径存盘。
例：新建一个名为“NewTest”的数据库，数据库文件都存盘于C盘的DB文件夹下。 该数据库有4个文件：1个主数据文件、2个次要数据文件和1个日志文件。主数据文件初始大小为50M，文件大小也不受限制的增长，每次增长10M。两个次要数据文件初始大小都为20M，文件大小也不受限制的增长，但文件每次增长20%。新建1个名为NGroup文件组，并将次要数据文件放入该文件组。日志文件初始大小为10M，文件大小也不受限制的增长，但文件每次增长5M。
在SQL Server中，还可以利用命令行方式创建数据库。在SQL Server Management Studio的查询编辑器窗口中使用T-SQL语句编程创建数据库，与界面方式操作效果一样。鼠标选择工具栏中的新建查询按钮，即新建一个查询编辑器窗口。
或者选择用户数据库，选择右键菜单新建查询选项，也将新建一个查询编辑器窗口。如图所示：
在查询编辑器窗口中输入T-SQL语句，选择工具栏上的执行按钮，或选择查询菜单的执行选项，或选择右键菜单执行选项，或直接按键盘的F5键，即可执行。如图所示：
查询编辑器是一个功能强大的编辑器。它不仅仅是一个T-SQL语句的输入窗口，还可以说是学习T-SQL语言的好助手。
用户在查询编辑器窗口中输入T-SQL语句，可以通过窗口中字母、数字等文本信息的颜色显示，系统自动生成的下划线标识等信息，来判断语句的语法及格式是否正确。如果运行失败后，还有详细的失败提示。
当然，用户也可以根据自己的爱好，重新配置查询编辑器，例如字体颜色、大小等。选择工具菜单的选项选项，在选项对话框中设置用户需要的显示效果。如图所示：
T-SQL提供了CREATE DATABASE语句，该语句的功能是创建一个新数据库及存储该数据库的文件，创建一个数据库快照，或从先前创建的数据库的已分离文件中附加数据库。CREATE DATABASE语句的语法格式如下：
T-SQL语法格式约定符号的说明：
T-SQL语句不区分大小写。
为强调起见，关键字都用大写。
CREATE DATABASE语句语法说明：
用户在开始使用T-SQL语句创建数据库之前，可以查看刚才使用界面方式创建的数据库所对应的T-SQL语句，以帮助学习使用CREATE DATABASE语句。
以创建的NewDB数据库为例，选择NewDB数据库，选择右键菜单编写数据库脚本为选项的CREATE到子选项的新查询编辑器窗口子选项，新生成一个查询编辑器窗口。在该查询编辑器窗口中可以查看使用界面方式创建数据库时所自动生成的对应的T-SQL语句。如图所示：
例：使用CREATE DATABASE语句最简单的方式，创建一个名为MyDB的数据库。 新建查询编辑器窗口，输入以下T-SQL语句：CREATE DATABASE MyDB /* 创建数据库 */
说明：T-SQL语句中，用/* */符号包含的是注释语句，用来注释对应的语句，不参与执行。
执行结果数据库创建成功，并且在查询编辑器窗口下方消息窗口中提示。右键选择对象资源管理器窗口中的数据库选项，选择菜单刷新选项，可以看到在数据库中新建一个名为MyDB的数据库。
例：使用CREATE DATABASE语句，新建一个名为NewTest的数据库，数据库文件都存盘于C盘的DB文件夹下。 该数据库有4个文件：1个主数据文件、2个次要数据文件和1个日志文件。主数据文件初始大小为50M，文件大小也不受限制的增长，每次增长10M。两个次要数据文件初始大小都为20M，文件大小也不受限制的增长，但文件每次增长20%。新建1个名为NGroup文件组，并将次要数据文件放入该文件组。日志文件初始大小为10M，文件大小也不受限制的增长，但文件每次增长5M。
新建查询编辑器窗口，输入以下T-SQL语句：
如果创建的数据库需要修改，SQL Server也提供了管理工具界面和命令行两种方式修改。
管理工具界面方式修改数据库只能对已有数据库进行修改，修改包括以下几项：
例：使用SQL Server Management Studio界面方式修改MyTest数据库。 选择MyTest数据库，选择右键菜单重命名选项，对数据库逻辑名重新命名。选择属性选项，进入数据库属性对话框。在文件选项页和文件组选项页中，修改数据库主要属性，例如增加或删除文件、修改文件的增长方式、增加或删除文件组等。如图所示。也可以在其他选项页中修改数据库其它属性。
命令行方式修改数据库包括以下几项：
T-SQL提供了ALTER DATABASE语句，该语句的功能是修改与数据库关联的文件和文件组。在数据库中添加或删除文件和文件组、更改数据库或其文件和文件组的属性。ALTER DATABASE语句功能强大，这里只介绍其最主要的功能。其语法格式如下：
ALTER DATABASE语句语法说明：
OFFLINE是将文件设置为脱机并使文件组中的所有对象都不可访问。
对文件组设置只读或读/写属性。READ_ONLY | READONLY指定文件组为只读，不允许更新其中的对象。READ_WRITE | READWRITE将该组指定为READ_WRITE，允许更新文件组中的对象。 注意，以前修改数据库逻辑名可以调用系统存储过程sp_renamedb操作，但在后续版本的SQL Server将删除该功能。请避免在新的开发工作中使用该功能，并应该着手修改当前还在使用该功能的应用程序。请改用ALTER DATABASE MODIFY NAME直接给数据库重命名。
例：使用ALTER DATABASE语句修改NewTest数据库。 其主数据文件初始大小改为100M，最大为500M，每次增长10%。新增1个次要数据文件，初始大小为10M，最大不受限制，每次增长10M。 新建查询编辑器窗口，输入以下T-SQL语句：
如果数据库不需要了，可以删除。SQL Server同样提供了管理工具界面和命令行两种方式删除数据库。不论哪种方式，一旦数据库被删除，就是被彻底删除，包括在SQL Server Management Studio中看到的逻辑数据库和操作系统下的数据库文件，文件不经回收站直接删除。如果没有事先备份，数据库中数据全部丢失，不能还原。所以删除数据库操作在使用时一定要小心。
数据库文件符号标志变化为脱机符号，如图所示：
如果想要将数据库恢复为联机状态，可以选择联机选项，如图所示：
数据库的状态将影响对数据库的删除。执行删除操作时，如果数据库或它的任意一个文件处于脱机状态，则不会删除磁盘文件，必须在操作系统下手动删除这些文件。 不能删除当前正在使用的数据库，包括本机和网络用户正在使用。这表示数据库正处于打开状态，以供用户读写。 在删除数据库之前，必须将该数据库上的所有数据库快照都删除。 如果数据库涉及日志传送操作，请在删除数据库之前取消日志传送操作。 如果为事务复制发布了数据库，或将数据库发布或订阅到合并复制，请从数据库中删除复制。 无法删除系统数据库。
例：使用SQL Server Management Studio删除MyTest数据库。
右键选择MyTest数据库，选择删除选项，进入删除对象对话框。如果SQL Server Management Studio启动后没有对MyTest数据库进行过其他操作，选择确定按钮即可删除数据库。如果在删除操作之前，对该数据库进行过其他操作，一定要先选择关闭现有连接选项，再选择确定按钮才能删除数据库。如图所示。否则可能会提示删除失败，因为数据库正在被使用。
T-SQL提供了DROP DATABASE语句，该语句的功能是删除一个或多个数据库或数据库快照。其语法格式如下：DROP DATABASE { database_name | database_snapshot_name } [ ,...n ]
DROP DATABASE语句语法说明：
例：使用DROP DATABASE语句删除NewDB数据库。 新建查询编辑器窗口，输入以下T-SQL语句：
运行前，和在界面方式删除数据库遇到的情况相同，必须保证被删除数据库不是当前正在使用的数据库。
数据库操作除了上述基本操作外，还有分离数据库和附加数据库操作。 SQL Server可以分离数据库的数据和事务日志文件，然后将它们重新附加到同一或其他SQL Server实例。如果要将数据库更改到同一计算机的不同SQL Server实例或要移动数据库，分离和附加数据库会很有用。
分离数据库是指将数据库从SQL Server数据库管理系统中删除，但不会从操作系统中删除文件，而且数据库在其数据文件和事务日志文件中保持不变。 之后，就可以使用这些文件将数据库附加到任何SQL Server数据库管理系统中，包括分离该数据库的服务器。
但分离数据库是有条件限制的。如果存在下列任何情况，则不能分离数据库：
可以使用SQL Server Management Studio的界面方式分离数据库。也可以使用命令行方式，调用系统存储过程分离数据库。
例：分离NewDB数据库。
管理工具界面方式：
在SQL Server Management Studio中，右键选择要分离的NewDB数据库，选择任务选项的分离子选项，进入分离数据库对话框。选择确定按钮即可分离数据库。如图所示：
分离数据库后，在SQL Server Management Studio的对象资源管理器窗口中将看不到被分离的数据库的逻辑名，但在操作系统下还可以查看到该数据库的数据文件和日志文件。
命令行方式：
使用命令行方式，调用sp_detach_db系统存储过程同样可以分离数据库。新建一个查询窗口，输入以下调用语句：
EXEC sp_detach_db ' database_name ' 说明：
分离后的数据库可以通过附加数据库操作，将其附加到某个SQL Server实例中。 当将包含全文目录文件的数据库附加到SQL Server服务器实例上时，会将目录文件从其以前的位置与其他数据库文件一起附加。 附加数据库时，所有数据文件（MDF文件和NDF文件）都必须可用。如果任何数据文件的路径不同于首次创建数据库或上次附加数据库时的路径，则必须指定文件的当前路径。如果附加的主数据文件是只读的，则数据库引擎假定数据库也是只读的。 可以使用SQL Server Management Studio的界面方式附加数据库。也可以使用命令行方式，调用系统存储过程附加数据库。
成功附加数据库后，用户可以在SQL Server Management Studio的对象资源管理器窗口中看到附加的数据库。
还可以使用CREATE DATABASE创建数据库命令附加数据库。只要确定该数据库文件存在的路径，以及在最后加上FOR ATTACH子句。
例：用T-SQL语句附加MyDB数据库。 在查询窗口输入以下命令：
执行结果与前文相同。 系统存储过程sp_attach_db来附加数据库
由于SQL Server采用预先分配存储空间的方式来创建数据库的数据文件和日志文件，这样就会造成数据库文件大小与实际使用有所差别。
当用户创建的数据库的数据增长到要超过它的配置空间时，必须增加数据库的容量。反之，如果用户配置的数据库空间有大量的空余，则可以通过缩减数据库来减少存储空间的浪费。
SQL Server提供了数据库的收缩功能，允许对数据库中的每个文件进行收缩，删除已经分配但没有使用的页。
收缩操作前，用户可以使用SQL Server Management Studio查看数据库文件空间使用情况。右键选择NewDatabase数据库，选择报表选项的标准报表子选项，选择“磁盘使用情况”选项。如图所示：
可以使用SQL Server Management Studio的界面方式收缩数据库。也可以使用命令行方式，调用系统存储过程收缩数据库。
在SQL Server Management Studio中，右键选择要收缩的数据库名，选择任务选项的收缩子选项。如果对数据库收缩，选择数据库选项，进入收缩数据库对话框。用户可以通过设置收缩后文件中的最大可用空间设置收缩比例。如图所示：
如果对文件收缩，选择文件选项。进入收缩文件对话框。用户可以通过设置文件组、文件名以及收缩操作来设置。
还可以使用DBCC SHRINKDATABASE命令收缩数据库。其语法格式如下：
DBCC SHRINKDATABASE语句语法说明：
例：对NewTest数据库的空间缩减至可用剩余空间为60%。 在查询窗口输入以下命令：DBCC SHRINKDATABASE ('NewTest', 60)
为了防止用户在不注意的情况下，由于数据变化而导致数据文件的不合理，可以设置SQL Server定期自动的收缩数据库。
在数据库属性对话框中，选择选项，将自动子选项的自动收缩设置为True，就可以让SQL Server定期自动的收缩数据库。如图所示：
或者使用ALTER DATABASE将数据库设置为自动收缩。其语法格式如下：
如果存放数据库文件的磁盘空间不足，可以使用下面的方法将数据库中指定的文件移动到其他磁盘上。在SQL Server Management Studio中无法移动数据库文件，只能通过T-SQL语句。
数据库快照是SQL Server数据库（源数据库）的只读静态视图。 自创建快照那刻起，数据库快照在事务上与源数据库一致。数据库快照始终与其源数据库位于同一服务器实例上。当源数据库更新时，数据库快照也将更新。因此，数据库快照存在的时间越长，就越有可能用完其可用磁盘空间。给定源数据库中可以存在多个快照。在数据库所有者显式删除每个数据库快照之前，该快照将一直保留。
数据库快照在数据页级运行。在第一次修改源数据库页之前，先将原始页从源数据库复制到快照。快照将存储原始页，保留它们在创建快照时的数据记录。对要进行第一次修改的每一页重复此过程。对于用户而言，数据库快照似乎始终保持不变，因为对数据库快照的读操作始终访问原始数据页，而与页驻留的位置无关。
SQL Server数据库中，之所以引入数据库快照概念，因为快照具有以下一些优点：
虽然说数据库快照是SQL Server数据库的只读静态视图，但对数据库快照操作（包括创建、修改、删除等）如同操作数据库一样，而不是操作视图。 使用AS SNAPSHOT OF子句对文件执行CREATE DATABASE语句。创建快照需要指定源数据库的每个数据库文件的逻辑名称。语法如下：
其中，source_database_name是源数据库，logical_file_name是引用该文件时在SQL Server中使用的逻辑名称，os_file_name是创建该文件时操作系统使用的路径和文件名，database_snapshot_name是要将数据库恢复到的快照的名称。 还需要注意的是，创建了数据库快照之后，快照的源数据库就会存在一些限制，如不能对数据库删除、分离或还原。源数据库性能会受到影响，不能从源数据库或其他快照上删除文件，源数据库还必须处于在线状态等。
例：创建NewTest数据库的数据库快照。
如果不需要快照了，可以删除。删除数据库快照语法如下：DROP DATABASE database_snapshot_name 最后再提醒广大SQL Server用户，不同版本的SQL Server对数据库快照的支持也是不一样，标准版本通常不支持，而企业级版本通常支持。
角色是一个权限的集合，只要将用户加入到角色成员（给用户分配一个角色），就可以给这个用户分配这个角色所具有的全部权限。角色的出现极大的简化了权限的管理。
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