2019-SQLServer数据库应用技术实例教程-文档资料

任务一认识SQLServer20191.1数据库技术基础1.2设计数据库1.3认识SQLServer20191.4知识进阶任务:了解数据库技术的基础理论，安装SQLServer2019，认识T-SQL语言，完成数据库应用系统“高职院校教学管理系统”需求分析及逻辑结构设计。学习目标•了解数据库技术的发展历程及特点•了解三种数据模型及其特点•了解关系数据库的概念及其特点•掌握数据库应用系统的设计流程•了解SQLServer2019的安装流程•熟悉SQLServerManagementStudio的简单操作•了解T-SQL语言的特点认识SQLServer20191.1.1数据库1.1.2数据模型1.1.3关系数据库1.1数据库技术基础任务：奠定数据库技术的理论基础，了解数据库技术的发展历程，数据库系统的概念，掌握三种数据模型的概念及关系数据库的特点。认识SQLServer20191．数据现实世界中的客观事物在人脑中经过抽象形成的概念，称为信息。2．数据管理通过计算机将数据转换成信息的过程。数据→处理→信息。数据处理的矛盾焦点集中在数据管理上，数据管理包括数据的收集、整理、组织、存储、查询、维护和传递等。3．数据管理的发展（1）人工管理时期（2）文件系统时期（3）数据库系统时期4．数据库系统一个完整的数据库系统（DBS）由硬件、软件、数据库（DB）和用户构成，如图1-2所示。5．数据库应用系统数据库应用系统是SQLServer管理技术在具体问题中的应用，是一个实际可运行的数据库系统。1.1.1数据库认识SQLServer20191.1.2数据模型•数据模型是对客观事物及其联系的数据化描述，是数据库技术的核心。在DBS中，通过数据模型实现对现实世界中数据和信息的抽象、描述和处理，所有的DBMS都基于某种数据模型。•数据模型包含三个基本要素：数据结构、数据操纵和数据完整性约束条件，用来精确描述系统的静态特性、动态特性和完整性条件。1．概念模型相关概念：实体（Entity）;属性（Attribute）;域（Domain）;键（Key）;联系（Relationship）。实体集间的联系:一对一联系（1:1）；一对多联系（1:n）；多对多联系（m:n）。认识SQLServer2019：用矩形表示实体（集），在矩形内注明实体的名称。班级包含学生1n1n学生学习课程nm任职班级11班长两个实体集间的三种联系1.1.2数据模型2．概念模型的表示方法：用椭圆表示实体的属性，椭圆内注明属性名称，并用直线将各椭圆与对应的矩形连起来。：用菱形表示实体间的联系，菱形内注明联系名称，并用直线将菱形与相关联的实体连起来，连线上标明联系类型。认识SQLServer20193．数据模型•数据模型按计算机系统的观点进行数据建模，要求用有严格语法和语义的语言对数据进行严格的形式化定义、限制和规定，使模型转化为计算机可以理解的格式。•数据库系统支持的数据模型有层次模型（HierarchicalModel）、网状模型（NetworkModel）、关系模型（RelationModel）三种。它们之间的根本区别在于用以表示实体之间的联系的方式不同。•按照三类数据模型进行数据库设计和实现，数据库系统分别称为层次数据库系统、网状数据库系统和关系数据库系统。1.1.2数据模型认识SQLServer2019•关系模型数据库系统中最重要的模型，使用关系即二维表来描述实体之间的联系。表中的行（记录）表示实体，表中的列（字段或数据项）表示实体的属性，列值称为属性值，取值范围称为值域。1.1.2数据模型学号姓名性别民族出生日期班级学籍家庭住址邮编入学日期J07051129王浩男汉族1988-9-23J070511在读济南市长清区2503582019-9-1J08010212杜薇女回族1990-3-16J080102休学济南市燕子路2500142019-9-1属性（列）属性名（列名）关系模式记录（行）学生实体的关系（表）实例，关系名（表名）为student_info认识SQLServer2019•关系模型要求关系必须是规范化的，最基本的条件是，关系的每一个分量必须是不可分的数据项，即不允许表中还有表。学号姓名性别民族出生日期班级成绩(学分)专业英语SQLSerrvASP.NETJ07051129王浩男汉族1988-9-23J070511232J08010212杜薇女回族1990-3-16J080102322不规范的关系1.1.2数据模型大表中包含一张小表认识SQLServer2019•关系模式（RelationSchema）：二维表的表头一行。每一个关系模式都由一些属性组成，且必须命名。•关系（Relation）：对应于关系模式的二维表，又称表。•记录（Record）：关系中的每一行称为一条记录或一行，同一个关系中的记录保持唯一。•属性（Attribute）：关系中的每一列称为一个属性，又称为列或字段，在同一关系模式中字段名互不相同。•主键（PrimaryKey）：在一个关系模式中，能够唯一标识每一条记录的属性或属性组称为主键。如在学生关系模式中，（学号）可作为该关系模式的主键。•外键（ForeignKey）：若关系模式R1中的属性A是关系模式R2的主键，则属性A称为关系模式R1的外键。1.1.2数据模型认识SQLServer20191．关系数据库•基于关系模型的一种数据库，是一些相关的表和其他数据库对象的集合。•在关系数据库中，信息存放在二维表格结构的表（table）中，一个关系数据库中包含多个表，每一个表由多个行（记录）和多个列（字段）组成。表与表之间通过主键和外键建立联系。•主键（PrimaryKey，PK）：在一个数据库的一个表中，有且仅有一个主键，不允许为空值且值必须保持唯一性。•外键（ForeignKey，FK）：当表A中的主键同时出现在表B中，该列称为表B的外键，外键值不要求唯一。•公共键（CommonKey）：关系数据库中，若两个表中具有相同的列或列组，则这个列或列组称为这两个表的公共键。1.1.3关系数据库认识SQLServer20192．关系数据库的特点•操作方便：通过应用程序和后台连接，方便了用户对数据的操作，特别是没有编程基础的用户。•易于维护：丰富的完整性，大大降低了数据的冗余和数据不一致的概率。•便于访问数据：提供了诸如视图、存储过程、触发器、索引等数据库对象。•更安全和快捷：应用程序可以通过多级安全检查来限制对数据库中数据的访问。1.1.3关系数据库认识SQLServer20191.2设计数据库1.2.1需求分析1.2.2概念结构设计1.2.3逻辑结构设计1.2.4物理结构设计1.2.5数据库应用程序开发任务：了解数据库设计的一般步骤，掌握数据库逻辑结构、物理结构设计及数据库实施的基本方法。设计“高职院校教学管理系统”数据库JXGL。认识SQLServer2019•从软件工程的角度讨论，数据库设计可分为几个阶段：用户需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库应用程序开发。•需求分析阶段的主要任务是通过详细调查客观世界中要处理的信息对象，充分了解其工作原理和各工作对象之间的关系，明确用户的功能、性能需求，确定数据库应用系统的功能和性能。1.2.1需求分析认识SQLServer2019•高职院校教学管理过程中主要面对：学生及其所在班级基本信息，任课教师及所在系部基本信息，课程及其所用教材、教室基本信息。对以上数据进行处理，产生如下新数据：按班级排课，产生排课信息；学生选择课程，产生学生成绩、班级成绩。•系统应能完成如下基本功能：存储、查询、管理、维护学生、班级、教师、系部、课程、教材、教室基本信息，及班级排课、学生成绩信息等，以报表形式输出各班的学期课程表、各班的期末成绩单及其他信息管理结果。1.2.1需求分析认识SQLServer2019•图概念结构设计阶段的主要任务是描述数据库的组织结构并生成关系模式。•分析实体及实体间的联系，得到局部E-R图1.2.2概念结构设计考核成绩已获学分课程性质学期学号姓名性别学籍邮编班级民族学生课程名考核成绩总学时周学时课程号学分成绩课程mn出生日期家庭住址入学日期认识SQLServer20191m1nn班级管理教师系管理教材教室开设学生成绩排课课程1nmnn1n使用•初步E-R图可能存在数据冗余和关系冗余，利用数据库的规范化理论消除各种冗余，对初步E-R图进行重构，最后形成系统的E-R图。高职院校教学管理系统E-R图1.2.2概念结构设计认识SQLServer2019•选择合适的数据模型将概念设计的结果即E-R图转化为数据库逻辑结构，并以具体的数据模型工具加以描述。1.2.3逻辑结构设计•将E-R图转化为关系模型时要遵循的原则：（1）每个实体集转化为一个关系模式。（2）两个实体集是一对一（1:1）联系，其中一个关系模式的主键可以添加到另一个关系模式并充当外键。（3）两个实体集是一对多（1:n）联系，n端关系模式的主键要添加到1端关系模式中，并充当外键。（4）两个或多个实体集是多对多（n:m）联系，联系本身产生出新的属性，且该属性在当前应用系统中是必需的，则该联系转化为一个关系模式。n端和m端实体集的主键及关系本身的属性转化为关系模式的列，各实体集的主键组合为关系模式的主键。。认识SQLServer20192．“高职院校教学管理系统”数据库的关系模式•student_info（在校学生信息表）(stud_id,stud_name,gender,nation,birthday,class_id,school_roll,home_addr,zipcode,enter_date)主键：stud_id•course_info（学期课程信息表）(course_id,course_name,book_id,week_period,total_period,credit)主键：course_id•teacher_info（教师信息表）(teac_id,teac_name,dep_id,gender,profession,telephone,thome_addr,identity_card,tzipcode)主键：teac_id•class_info（班级信息表）(class_id,monitor,dep_id,stud_num)主键：class_id•book_info（选用教材信息表）(book_id,book_name,pub_company,author,book_price,dep_id)主键：book_id•department_info（系部信息表）(dep_id,dep_name,dep_header,dep_num)主键：dep_id•classroom_info（排课教室信息表）(croom_id,croom_name)主键：croom_id•student_grade（学生成绩表）(course_id,stud_id,grade,stud_credit,term,form)主键：course_id+stud_id•teacher_class_course（排课信息表）(teac_id,class_id,course_id,classroom_id,term,weeks)主键：teac_id+course_id+class_id1.2.3逻辑结构设计认识SQLServer2019•数据库的物理结构依赖于具体的DBMS和硬件系统。物理设计包括以下几方面：（1）确定数据的存储结构。（2）确定数据的存放位置。（3）设计数据的存取路径。（4）确定系统配置。（5）评价物理结构的合理性。（6）数据完整性设计。根据选用的DBMS，设计出完整性方案，保证放入数据库中数据的完整性、一致性和准确性。（7）实施设计方案。1.2.4物理结构设计认识SQLServer2019•对数据库的物理结构进行实施后，基本解决了数据的存取、更新和删除等问题。但直接对数据库进行操作需要专业的数据库知识。因此，对于一般用户来说，提供一个友好的