(2024年)《SQLServer数据库基础教程》教案

《SQLServer数据库基础教程》教案12024/3/26目录课程介绍与目标数据库基础知识SQLServer数据库管理数据查询与操作索引与视图优化存储过程与触发器应用安全性管理与备份恢复策略实验指导与案例分析22024/3/26课程介绍与目标0132024/3/2601SQLServer数据库的发展历程和现状02SQLServer数据库的特点和优势03SQLServer数据库的体系结构SQLServer数据库概述42024/3/26掌握SQLServer数据库的基本概念和原理能够独立设计和实现简单的数据库应用系统熟练掌握SQL语言的基本语法和常用操作具备良好的团队协作能力和创新精神课程目标与要求52024/3/2601采用理论与实践相结合的教学方法，注重培养学生的实际操作能力02通过案例分析、小组讨论、项目实践等多种教学手段激发学生的学习兴趣和主动性利用多媒体教学资源，提高教学效果和学生的学习效率教学方法与手段0262024/3/26数据库基础知识0272024/3/26描述事物的符号记录，是数据库中存储的基本对象。数据（Data）长期存储在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。数据库（Database）位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。数据库管理系统（DBMS）由数据库、数据库管理系统、应用程序和数据库管理员组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。数据库系统（DBS）数据库基本概念82024/3/2601关系模型用二维表格表示实体集，用外键表示实体间联系的数据模型。02关系代数一种抽象的查询语言，用于对关系数据库进行查询和操作。03规范化理论研究如何将一个不好的关系模式转化为好的关系模式的理论，通过消除冗余和更新异常来达到数据的一致性和完整性。关系型数据库原理92024/3/26数据定义语言（DDL）01用于定义数据库的三级模式结构、两级映像以及完整性约束和保密限制等约束。包括CREATE、DROP和ALTER等命令。02数据操纵语言（DML）用于实现对数据的追加、删除、更新和查询等操作。包括SELECT、INSERT、DELETE和UPDATE等命令。03数据控制语言（DCL）用于实现对数据库中数据的控制功能，如授权、检查和安全控制等。包括GRANT和REVOKE等命令。SQL语言基础102024/3/26SQLServer数据库管理03112024/3/2603启动和停止SQLServer服务介绍如何启动、停止和重启SQLServer服务，以及如何在服务管理器中查看服务状态。01安装SQLServer介绍安装SQLServer的步骤和注意事项，包括选择合适的版本、安装路径、配置环境变量等。02配置SQLServer详细讲解如何配置SQLServer，包括设置端口号、配置身份验证模式、配置数据库引擎等。安装与配置SQLServer122024/3/26讲解如何使用SQL语句或管理工具创建数据库，包括指定数据库名称、设置数据库大小、配置日志文件等。创建数据库介绍如何修改数据库的属性和配置，如更改数据库名称、调整数据库大小、添加或删除文件组等。修改数据库详细讲解如何删除数据库，包括使用SQL语句或管理工具进行删除操作，并提醒学生注意备份数据。删除数据库创建和管理数据库132024/3/26设计数据表创建数据表介绍如何使用SQL语句或管理工具创建数据表，并演示创建数据表的示例。修改数据表详细讲解如何修改数据表结构，如添加或删除列、更改数据类型、修改列名等。讲解如何设计数据表结构，包括选择合适的数据类型、设置主键和外键、定义索引等。删除数据表介绍如何删除数据表，并提醒学生注意备份数据和谨慎操作。数据表设计与实现142024/3/26数据查询与操作04152024/3/26WHERE子句用于过滤结果集，只返回满足指定条件的记录。ORDERBY子句用于对结果集进行排序，可以按照一个或多个列进行升序或降序排序。SELECT语句基本语法用于从数据库表中检索数据，可以指定要检索的列、条件、排序等。简单查询语句162024/3/26连接查询用于将多个表中的数据组合起来，可以基于共同列的值进行连接。子查询在SELECT语句中嵌套另一个SELECT语句，用于在查询中执行更复杂的操作，如计算聚合函数、过滤数据等。EXISTS和NOTEXISTS子查询用于判断子查询是否返回结果，常用于半连接和全连接查询中。连接查询与子查询172024/3/26数据插入、更新与删除INSERT语句用于向数据库表中插入新记录，可以指定要插入的列和对应的值。UPDATE语句用于更新数据库表中的现有记录，可以指定要更新的列和新的值，以及更新条件。DELETE语句用于从数据库表中删除记录，可以指定删除条件。事务处理通过使用BEGINTRANSACTION、COMMIT和ROLLBACK语句，可以对多个数据库操作进行事务处理，确保数据的完整性和一致性。182024/3/26索引与视图优化05192024/3/26复合索引包含多个列的索引，可以提高多列查询的性能。适用于经常进行多列组合查询的场景。聚集索引表中数据行的物理排序与键值的逻辑（索引）顺序一致，每个表只能有一个聚集索引。适用于经常进行范围查询、需要按特定顺序访问数据的场景。非聚集索引具有独立于数据行的结构，包含指向数据表的指针。一个表可以有多个非聚集索引。适用于经常进行精确匹配查询、需要快速访问表中特定行的场景。唯一索引确保索引列中的数据唯一，可以是聚集或非聚集索引。适用于需要保证数据唯一性的场景，如用户ID、邮箱等。索引类型及使用场景202024/3/26创建视图使用CREATEVIEW语句创建视图，定义视图的名称、列和查询语句。视图可以简化复杂的SQL查询，提高查询的可读性和可维护性。修改视图使用ALTERVIEW语句修改视图的定义。可以添加、删除或修改视图的列和查询语句。删除视图使用DROPVIEW语句删除视图。删除视图不会影响基础表的数据。查看视图定义使用系统存储过程sp_helptext或查询系统表sys.sql_modules可以查看视图的定义。视图创建与管理212024/3/26输入标题优化查询语句选择合适的索引性能优化策略根据查询需求和表结构选择合适的索引类型，避免不必要的索引开销。定期评估和调整索引策略，以适应数据变化和查询需求的变化。定期对数据库进行维护，包括更新统计信息、重建索引、清理碎片等，以保持数据库性能的最佳状态。通过创建视图简化复杂的SQL查询，提高查询的可读性和可维护性。同时，视图还可以隐藏底层数据的复杂性，提供更安全的数据访问方式。编写高效的SQL查询语句，避免使用不必要的JOIN、子查询和函数等。使用EXPLAINPLAN分析查询执行计划，找出性能瓶颈并进行优化。定期维护数据库使用视图简化查询222024/3/26存储过程与触发器应用06232024/3/26存储过程定义：存储过程是一组为了完成特定功能的SQL语句集，经编译后存储在数据库中，用户通过指定存储过程的名字并给出参数（如果该存储过程带有参数）来调用执行它。使用EXECUTE语句调用存储过程。在应用程序中通过API调用存储过程。调用方法存储过程定义及调用方法242024/3/26触发器原理：触发器是一种特殊的存储过程，它与表相关联，当表发生特定事件（如INSERT、UPDATE或DELETE）时自动执行。触发器可以用于维护数据的完整性、记录数据变更历史等。实现方式创建触发器时需要指定触发的事件类型（INSERT、UPDATE或DELETE）和触发的时机（BEFORE或AFTER）。在触发器内编写需要执行的SQL语句，实现相应的业务逻辑。触发器原理及实现方式252024/3/26事务定义：事务是一个作为单个逻辑工作单元执行的工作单位，它可以是一个简单的单一SQL语句，也可以是由多个SQL语句组成的一个复杂流程。事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性四个特性。开始事务：使用BEGINTRANSACTION语句开始一个新事务。提交事务：使用COMMIT语句提交事务，将事务中所做的更改永久保存到数据库中。回滚事务：使用ROLLBACK语句回滚事务，撤销事务中所做的所有更改，使数据库回到事务开始前的状态。设置事务隔离级别：使用SETTRANSACTIONISOLATIONLEVEL语句设置事务的隔离级别，控制事务处理过程中的并发访问问题。0102030405事务处理机制262024/3/26安全性管理与备份恢复策略07272024/3/26角色管理SQLServer提供了预定义的角色和自定义角色，以方便对用户进行分组并分配相应的权限。预定义角色包括服务器级角色和数据库级角色，而自定义角色可以根据实际需求创建并分配权限。用户权限设置在SQLServer中，可以通过创建登录名和用户，并为其分配适当的权限来管理对数据库的访问。权限可以分为服务器级权限和数据库级权限，可以根据实际需求为用户分配所需的权限。用户权限设置及角色管理282024/3/26完整备份01完整备份是备份整个数据库或一组特定的文件或文件组。这种备份方法可以快速恢复数据库，但需要更多的存储空间。差异备份02差异备份是自上次完整备份以来对数据库所做的更改。这种备份方法可以减少备份时间和存储空间，但需要更多的恢复时间。日志备份03日志备份是备份事务日志，它记录了自上次备份以来对数据库所做的所有更改。这种备份方法可以最小化数据丢失，但需要定期截断事务日志以避免其无限增长。数据备份方法论述292024/3/26恢复完整备份首先，需要还原完整备份，然后使用RESTOREDATABASE语句将其恢复到数据库。在恢复过程中，可以选择覆盖现有数据库或恢复到新位置。恢复差异备份首先，需要还原最新的完整备份，然后还原自该完整备份以来的所有差异备份。最后，使用RESTOREDATABASE语句将所有备份恢复到数据库。恢复日志备份首先，需要还原最新的完整备份和差异备份（如果有的话），然后还原自该差异备份以来的所有日志备份。最后，使用RESTORELOG语句将所有日志备份恢复到数据库，并使用RECOVERY选项将数据库恢复到一致状态。数据恢复操作演示302024/3/26实验指导与案例分析08312024/3/26安装SQLServer数据库管理系统，确保版本与教程内容相匹配。实验环境搭建配置数据库服务器的网络连接，确保学生机能够访问数据库服务器。实验环境搭建及注意事项322024/3/26准备必要的实验数据和脚本，以便学生进行实验操作。实验环境搭建及注意事项332024/3/26注意事项确保实验环境的稳定性和安全性，避免出现数据丢失或损坏的情况。指导学生正确安装和配置数据库管理系统，避免出现安装错误或配置不当的问题。提醒学生注意实验数据的保密性，不要泄露敏感信息。01020304实验环境搭建及注意事项342024/3/26案例一：数据库设计分析业务需求，设计合理的数据库结构。讨论数据表的设计原则，如主键、外键、索引等的使用。典型案例分析讨论352024/3/26演示如何使用SQL语句创建数据表和定义数据完整性约束。案例二：数据查询与操作介绍基本的SQL查询语句，如SELECT、INSERT、UPDATE和DELETE等。典型案例分析讨论362024/3/26讨论如何优化查询性能，如使用索引、避免全表扫描等。演示如何使用聚合函数和分组操作对数据进行统计和分析。案例三：数据库安全与权限管理典型案例分析讨论372024/3/26介绍如何使用SQL语句进行用户管理和权限分配。演示如何备份和恢复数据库，确保数据的可靠性和完整性。分析数据库的安全需求，讨论如何设置合理的用户权限和角色。典型案例分析讨论382024/3/260102实验目的简要说明本次实验的目标和要求。实验步骤详细记录实验的操作过程和结果，包括使用的S