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SQL server數據庫應用系統的知識點有哪些

發布時間:2022-04-27 09:09:12 來源:億速云 閱讀:288 作者:zzz 欄目:數據庫

SQL Server數據庫應用系統的知識點有哪些

目錄

  1. SQL Server概述
  2. SQL Server的安裝與配置
  3. SQL Server數據庫管理
  4. SQL Server表與索引
  5. SQL Server查詢與視圖
  6. SQL Server存儲過程與觸發器
  7. SQL Server事務與并發控制
  8. SQL Server安全管理
  9. SQL Server備份與恢復
  10. SQL Server性能優化
  11. SQL Server高可用性與災難恢復
  12. SQL Server集成服務
  13. SQL Server報表服務
  14. SQL Server分析服務
  15. SQL Server與云服務
  16. SQL Server與其他數據庫系統的比較
  17. SQL Server的未來發展趨勢

SQL Server概述

SQL Server是由微軟公司開發的關系型數據庫管理系統(RDBMS),廣泛應用于企業級數據管理、數據倉庫、商業智能等領域。SQL Server支持多種數據類型、復雜的查詢、事務處理、并發控制、數據安全等功能,是企業數據管理的核心工具之一。

SQL Server的主要特點

  • 高性能:SQL Server通過優化查詢執行計劃、索引、緩存等技術,提供高性能的數據處理能力。
  • 高可用性:SQL Server支持多種高可用性解決方案,如故障轉移群集、數據庫鏡像、AlwaysOn可用性組等。
  • 安全性:SQL Server提供了多層次的安全機制,包括身份驗證、授權、加密、審計等。
  • 可擴展性:SQL Server支持從小型應用到大型企業級應用的擴展,能夠處理海量數據和高并發訪問。
  • 集成性:SQL Server與微軟的其他產品(如Windows Server、Visual Studio、Power BI等)緊密集成,提供了完整的解決方案。

SQL Server的安裝與配置

安裝SQL Server

SQL Server的安裝過程相對簡單,但需要根據實際需求選擇合適的版本和組件。以下是安裝SQL Server的基本步驟:

  1. 下載安裝程序:從微軟官方網站下載SQL Server的安裝程序。
  2. 運行安裝程序:運行下載的安裝程序,選擇“安裝”選項。
  3. 選擇安裝類型:選擇“全新SQL Server獨立安裝”或“向現有安裝添加功能”。
  4. 接受許可條款:閱讀并接受許可條款。
  5. 選擇安裝功能:選擇需要安裝的SQL Server功能,如數據庫引擎、分析服務、報表服務等。
  6. 配置實例:選擇默認實例或命名實例,并配置實例的根目錄。
  7. 配置服務器:設置SQL Server的服務賬戶、身份驗證模式、管理員賬戶等。
  8. 完成安裝:等待安裝程序完成所有配置,并啟動SQL Server服務。

配置SQL Server

安裝完成后,需要對SQL Server進行一些基本配置,以確保其正常運行和滿足業務需求。常見的配置包括:

  • 配置網絡協議:啟用或禁用TCP/IP、Named Pipes等網絡協議。
  • 配置內存和CPU:根據服務器的硬件資源,調整SQL Server的內存和CPU使用限制。
  • 配置數據庫文件位置:設置數據庫文件和日志文件的存儲位置。
  • 配置備份和恢復策略:制定數據庫的備份和恢復策略,確保數據安全。

SQL Server數據庫管理

創建和管理數據庫

在SQL Server中,數據庫是存儲數據的容器。創建和管理數據庫是數據庫管理員的基本任務之一。

創建數據庫

可以使用SQL Server Management Studio(SSMS)或T-SQL語句創建數據庫。以下是使用T-SQL創建數據庫的示例:

CREATE DATABASE MyDatabase
ON PRIMARY
(
    NAME = MyDatabase_Data,
    FILENAME = 'C:\Data\MyDatabase.mdf',
    SIZE = 10MB,
    MAXSIZE = 50MB,
    FILEGROWTH = 5MB
)
LOG ON
(
    NAME = MyDatabase_Log,
    FILENAME = 'C:\Data\MyDatabase.ldf',
    SIZE = 5MB,
    MAXSIZE = 25MB,
    FILEGROWTH = 5MB
);

管理數據庫

數據庫管理包括備份、恢復、收縮、重命名、刪除等操作。以下是常見的數據庫管理操作:

  • 備份數據庫:使用BACKUP DATABASE語句備份數據庫。
  • 恢復數據庫:使用RESTORE DATABASE語句恢復數據庫。
  • 收縮數據庫:使用DBCC SHRINKDATABASE語句收縮數據庫文件。
  • 重命名數據庫:使用ALTER DATABASE語句重命名數據庫。
  • 刪除數據庫:使用DROP DATABASE語句刪除數據庫。

數據庫文件與文件組

SQL Server數據庫由數據文件和日志文件組成。數據文件存儲實際數據,日志文件記錄數據庫的修改操作。

數據文件

數據文件分為主數據文件(.mdf)和次數據文件(.ndf)。主數據文件是數據庫的起點,包含數據庫的系統表和數據。次數據文件是可選的,用于存儲用戶數據。

日志文件

日志文件(.ldf)記錄數據庫的所有修改操作,用于事務回滾和數據庫恢復。

文件組

文件組是數據文件的邏輯集合,用于管理和分配數據存儲。默認情況下,SQL Server使用主文件組(PRIMARY),但可以創建其他文件組來優化數據存儲和性能。

數據庫選項

SQL Server提供了多種數據庫選項,用于控制數據庫的行為和性能。常見的數據庫選項包括:

  • 恢復模式:控制數據庫的恢復行為,包括完整恢復模式、簡單恢復模式和大容量日志恢復模式。
  • 自動收縮:控制數據庫是否自動收縮文件。
  • 自動關閉:控制數據庫是否在最后一個用戶斷開連接后自動關閉。
  • 自動創建統計信息:控制是否自動創建統計信息以優化查詢性能。

SQL Server表與索引

創建和管理表

表是SQL Server中存儲數據的基本結構。創建和管理表是數據庫設計的重要部分。

創建表

可以使用T-SQL語句創建表。以下是創建表的示例:

CREATE TABLE Employees
(
    EmployeeID INT PRIMARY KEY,
    FirstName NVARCHAR(50),
    LastName NVARCHAR(50),
    HireDate DATE,
    Salary DECIMAL(18, 2)
);

管理表

表管理包括添加、修改、刪除列,以及重命名、刪除表等操作。以下是常見的表管理操作:

  • 添加列:使用ALTER TABLE語句添加列。
  • 修改列:使用ALTER TABLE語句修改列的數據類型或屬性。
  • 刪除列:使用ALTER TABLE語句刪除列。
  • 重命名表:使用sp_rename存儲過程重命名表。
  • 刪除表:使用DROP TABLE語句刪除表。

索引

索引是提高查詢性能的重要工具。SQL Server支持多種類型的索引,包括聚集索引、非聚集索引、唯一索引、全文索引等。

創建索引

可以使用T-SQL語句創建索引。以下是創建索引的示例:

CREATE INDEX IX_Employees_LastName
ON Employees (LastName);

管理索引

索引管理包括重建、重組、刪除索引等操作。以下是常見的索引管理操作:

  • 重建索引:使用ALTER INDEX語句重建索引。
  • 重組索引:使用ALTER INDEX語句重組索引。
  • 刪除索引:使用DROP INDEX語句刪除索引。

約束

約束用于保證數據的完整性和一致性。SQL Server支持多種約束,包括主鍵約束、外鍵約束、唯一約束、檢查約束等。

創建約束

可以使用T-SQL語句創建約束。以下是創建約束的示例:

ALTER TABLE Employees
ADD CONSTRNT PK_Employees PRIMARY KEY (EmployeeID);

ALTER TABLE Employees
ADD CONSTRNT FK_Employees_Departments FOREIGN KEY (DepartmentID)
REFERENCES Departments (DepartmentID);

管理約束

約束管理包括啟用、禁用、刪除約束等操作。以下是常見的約束管理操作:

  • 啟用約束:使用ALTER TABLE語句啟用約束。
  • 禁用約束:使用ALTER TABLE語句禁用約束。
  • 刪除約束:使用ALTER TABLE語句刪除約束。

SQL Server查詢與視圖

查詢數據

查詢是SQL Server中最常用的操作之一。SQL Server支持復雜的查詢語句,包括SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE等。

SELECT語句

SELECT語句用于從表中檢索數據。以下是SELECT語句的示例:

SELECT EmployeeID, FirstName, LastName, HireDate, Salary
FROM Employees
WHERE Salary > 50000
ORDER BY LastName, FirstName;

INSERT語句

INSERT語句用于向表中插入數據。以下是INSERT語句的示例:

INSERT INTO Employees (EmployeeID, FirstName, LastName, HireDate, Salary)
VALUES (1, 'John', 'Doe', '2023-01-01', 60000);

UPDATE語句

UPDATE語句用于更新表中的數據。以下是UPDATE語句的示例:

UPDATE Employees
SET Salary = 65000
WHERE EmployeeID = 1;

DELETE語句

DELETE語句用于刪除表中的數據。以下是DELETE語句的示例:

DELETE FROM Employees
WHERE EmployeeID = 1;

視圖

視圖是虛擬表,基于一個或多個表的查詢結果。視圖可以簡化復雜的查詢,并提供數據安全性。

創建視圖

可以使用T-SQL語句創建視圖。以下是創建視圖的示例:

CREATE VIEW HighSalaryEmployees AS
SELECT EmployeeID, FirstName, LastName, HireDate, Salary
FROM Employees
WHERE Salary > 50000;

管理視圖

視圖管理包括修改、刪除視圖等操作。以下是常見的視圖管理操作:

  • 修改視圖:使用ALTER VIEW語句修改視圖。
  • 刪除視圖:使用DROP VIEW語句刪除視圖。

SQL Server存儲過程與觸發器

存儲過程

存儲過程是預編譯的T-SQL語句集合,用于執行特定的任務。存儲過程可以提高代碼的重用性和性能。

創建存儲過程

可以使用T-SQL語句創建存儲過程。以下是創建存儲過程的示例:

CREATE PROCEDURE GetEmployeeByID
    @EmployeeID INT
AS
BEGIN
    SELECT EmployeeID, FirstName, LastName, HireDate, Salary
    FROM Employees
    WHERE EmployeeID = @EmployeeID;
END;

管理存儲過程

存儲過程管理包括修改、刪除存儲過程等操作。以下是常見的存儲過程管理操作:

  • 修改存儲過程:使用ALTER PROCEDURE語句修改存儲過程。
  • 刪除存儲過程:使用DROP PROCEDURE語句刪除存儲過程。

觸發器

觸發器是特殊的存儲過程,在特定的事件(如INSERT、UPDATE、DELETE)發生時自動執行。觸發器用于實現復雜的業務邏輯和數據完整性。

創建觸發器

可以使用T-SQL語句創建觸發器。以下是創建觸發器的示例:

CREATE TRIGGER trg_Employees_Insert
ON Employees
AFTER INSERT
AS
BEGIN
    INSERT INTO EmployeeAudit (EmployeeID, Action, ActionDate)
    SELECT EmployeeID, 'INSERT', GETDATE()
    FROM inserted;
END;

管理觸發器

觸發器管理包括修改、刪除觸發器等操作。以下是常見的觸發器管理操作:

  • 修改觸發器:使用ALTER TRIGGER語句修改觸發器。
  • 刪除觸發器:使用DROP TRIGGER語句刪除觸發器。

SQL Server事務與并發控制

事務

事務是數據庫操作的邏輯單元,用于保證數據的一致性和完整性。SQL Server支持顯式和隱式事務。

顯式事務

顯式事務通過BEGIN TRANSACTION、COMMIT TRANSACTIONROLLBACK TRANSACTION語句控制。以下是顯式事務的示例:

BEGIN TRANSACTION;

UPDATE Accounts
SET Balance = Balance - 100
WHERE AccountID = 1;

UPDATE Accounts
SET Balance = Balance + 100
WHERE AccountID = 2;

COMMIT TRANSACTION;

隱式事務

隱式事務通過SET IMPLICIT_TRANSACTIONS ON語句啟用。在隱式事務模式下,每個SQL語句自動開始一個事務,直到顯式提交或回滾。

并發控制

并發控制用于管理多個用戶同時訪問數據庫時的數據一致性和性能。SQL Server支持多種并發控制機制,包括鎖、事務隔離級別等。

鎖用于控制對數據的并發訪問。SQL Server支持多種鎖類型,包括共享鎖、排他鎖、更新鎖等。

事務隔離級別

事務隔離級別控制事務之間的可見性和影響。SQL Server支持以下事務隔離級別:

  • READ UNCOMMITTED:允許讀取未提交的數據,可能導致臟讀。
  • READ COMMITTED:只允許讀取已提交的數據,避免臟讀。
  • REPEATABLE READ:保證在同一事務中多次讀取同一數據時結果一致。
  • SERIALIZABLE:最高隔離級別,保證事務串行執行,避免幻讀。

SQL Server安全管理

身份驗證

SQL Server支持兩種身份驗證模式:Windows身份驗證和SQL Server身份驗證。

  • Windows身份驗證:使用Windows用戶賬戶進行身份驗證,適合企業內部使用。
  • SQL Server身份驗證:使用SQL Server自帶的用戶名和密碼進行身份驗證,適合外部用戶使用。

授權

授權用于控制用戶對數據庫對象的訪問權限。SQL Server支持多種權限,包括SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE、EXECUTE等。

授予權限

可以使用GRANT語句授予用戶權限。以下是授予權限的示例:

GRANT SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE
ON Employees
TO User1;

撤銷權限

可以使用REVOKE語句撤銷用戶權限。以下是撤銷權限的示例:

REVOKE SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE
ON Employees
FROM User1;

加密

加密用于保護敏感數據的安全性。SQL Server支持多種加密技術,包括透明數據加密(TDE)、列級加密、證書加密等。

透明數據加密

透明數據加密(TDE)用于加密整個數據庫文件,防止數據泄露。以下是啟用TDE的示例:

CREATE DATABASE ENCRYPTION KEY
WITH ALGORITHM = AES_256
ENCRYPTION BY SERVER CERTIFICATE MyServerCert;

ALTER DATABASE MyDatabase
SET ENCRYPTION ON;

列級加密

列級加密用于加密特定列的數據。以下是列級加密的示例:

CREATE SYMMETRIC KEY MySymmetricKey
WITH ALGORITHM = AES_256
ENCRYPTION BY CERTIFICATE MyCert;

OPEN SYMMETRIC KEY MySymmetricKey
DECRYPTION BY CERTIFICATE MyCert;

UPDATE Employees
SET Salary = EncryptByKey(Key_GUID('MySymmetricKey'), Salary);

審計

審計用于記錄數據庫的操作日志,便于追蹤和監控。SQL Server支持多種審計技術,包括SQL Server Audit、擴展事件等。

SQL Server Audit

SQL Server Audit用于記錄數據庫的操作日志。以下是創建審計的示例:

CREATE SERVER AUDIT MyServerAudit
TO FILE (FILEPATH = 'C:\AuditLogs\');

CREATE DATABASE AUDIT SPECIFICATION MyDatabaseAudit
FOR SERVER AUDIT MyServerAudit
ADD (SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE)
WITH (STATE = ON);

SQL Server備份與恢復

備份

備份是保護數據安全的重要手段。SQL Server支持多種備份類型,包括完整備份、差異備份、事務日志備份等。

完整備份

完整備份用于備份整個數據庫。以下是完整備份的示例:

BACKUP DATABASE MyDatabase
TO DISK = 'C:\Backups\MyDatabase.bak'
WITH INIT;

差異備份

差異備份用于備份自上次完整備份以來發生變化的數據。以下是差異備份的示例:

BACKUP DATABASE MyDatabase
TO DISK = 'C:\Backups\MyDatabase_Diff.bak'
WITH DIFFERENTIAL;

事務日志備份

事務日志備份用于備份事務日志,支持點恢復。以下是事務日志備份的示例:

BACKUP LOG MyDatabase
TO DISK = 'C:\Backups\MyDatabase_Log.bak';

恢復

恢復用于從備份中還原數據庫。SQL Server支持多種恢復模式,包括完整恢復模式、簡單恢復模式等。

完整恢復模式

完整恢復模式支持點恢復,適用于需要高數據安全性的場景。以下是完整恢復模式的示例:

RESTORE DATABASE MyDatabase
FROM DISK = 'C:\Backups\MyDatabase.bak'
WITH NORECOVERY;

RESTORE LOG MyDatabase
FROM DISK = 'C:\Backups\MyDatabase_Log.bak'
WITH RECOVERY;

簡單恢復模式

簡單恢復模式不支持點恢復,適用于不需要高數據安全性的場景。以下是簡單恢復模式的示例:

RESTORE DATABASE MyDatabase
FROM DISK = 'C:\Backups\MyDatabase.bak'
WITH RECOVERY;

SQL Server性能優化

查詢優化

查詢優化是提高數據庫性能的關鍵。SQL Server提供了多種查詢優化技術,包括索引優化、查詢重寫、統計信息更新等。

索引優化

索引優化是提高查詢性能的重要手段??梢酝ㄟ^創建合適的索引、重建索引、更新統計信息等方式優化查詢性能。

查詢重寫

查詢重寫是通過修改查詢語句的結構或邏輯,提高查詢性能。例如,使用JOIN代替子查詢,使用EXISTS代替IN等。

統計信息更新

統計信息用于優化查詢執行計劃??梢酝ㄟ^更新統計信息,提高查詢性能。以下是更新統計信息的示例:

UPDATE STATISTICS Employees;

執行計劃

執行計劃是SQL Server用于執行查詢的步驟和策略。通過分析執行計劃,可以識別查詢性能瓶頸并進行優化。

查看執行計劃

可以使用SQL Server Management Studio(SSMS)查看執行計劃。以下是查看執行計劃的步驟:

  1. 在SSMS中打開查詢窗口。
  2. 輸入查詢語句。
  3. 點擊“顯示估計的執行計劃”或“包括實際執行計劃”按鈕。
  4. 查看執行計劃,分析查詢性能。

優化執行計劃

通過分析執行計劃,可以識別查詢性能瓶頸并進行優化。例如,添加缺失的索引、重寫查詢語句、調整查詢參數等。

性能監視

性能監視用于實時監控數據庫的性能指標,識別性能瓶頸。SQL Server提供了多種性能監視工具,包括

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