SQL Server 架构、数据库文件组和数据库对象

1. SQL Server 架构

SQL Server 架构分为物理架构和逻辑架构。

1.1 物理架构

SQL Server 的物理架构主要组件：

• 数据库文件：每个数据库由至少两个文件组成：主数据文件（.mdf）和日志文件（.ldf）。此外，还可以有一个或多个辅助数据文件（.ndf）。

  • 主数据文件（.mdf）：包含数据库的启动信息和主要数据。
  • 辅助数据文件（.ndf）：可选，用于拆分数据以提高性能或管理大型数据库。
  • 日志文件（.ldf）：记录数据库的所有事务，确保数据的完整性和恢复。

• 内存架构：包括缓冲池（Buffer Pool），用于缓存数据页和索引页以提高访问速度。

• 进程架构：包括 SQL Server 的各个进程和线程，如 SQL Server 主服务（sqlservr.exe）和 SQL Server 代理服务（sqlagent.exe）。

1.2 逻辑架构

SQL Server 的逻辑架构主要组件：

• 数据库：SQL Server 实例中的一个或多个数据库，每个数据库都包含一组表和其他数据库对象。
• 表：存储数据的基本结构，包含行和列。
• 索引：用于加速数据检索的结构。
• 视图：虚拟表，基于 SQL 查询结果集。
• 存储过程：预编译的 SQL 代码块，用于执行特定任务。
• 触发器：自动在特定事件（如插入、更新、删除）发生时执行的存储过程。

2. 数据库文件组

数据库文件组是 SQL Server 中用于管理数据文件的逻辑单元。它们将数据库文件组织在一起，以便更好地管理和优化性能。

2.1 文件组的定义

文件组是数据库文件的逻辑集合。每个文件组包含一个或多个数据文件。文件组分为以下两种类型：

• 主文件组（Primary Filegroup）：包含主数据文件（.mdf）和任何其他文件。每个数据库必须有一个主文件组。
• 用户定义文件组（User-defined Filegroup）：由用户创建，用于存储特定数据。

2.2 创建和管理文件组

创建文件组的语法如下：

ALTER DATABASE MyDatabase
ADD FILEGROUP MyFilegroup;

在文件组中添加文件的语法如下：

ALTER DATABASE MyDatabase
ADD FILE 
(
    NAME = MyDataFile,
    FILENAME = 'C:\Data\MyDataFile.ndf',
    SIZE = 5MB,
    MAXSIZE = 100MB,
    FILEGROWTH = 5MB
) 
TO FILEGROUP MyFilegroup;

将表或索引放置在特定文件组中的语法如下：

CREATE TABLE MyTable
(
    ID INT PRIMARY KEY,
    Name NVARCHAR(50)
) ON MyFilegroup;

3. 数据库对象

3.1 表

表是数据库中存储数据的基本结构。创建表的语法如下：

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

3.2 视图

视图是基于 SQL 查询结果集的虚拟表。创建视图的语法如下：

CREATE VIEW EmployeeNames
AS
SELECT FirstName, LastName
FROM Employees;

3.3 索引

索引用于加速数据检索。创建索引的语法如下：

CREATE INDEX IX_Employees_LastName
ON Employees (LastName);

3.4 存储过程

存储过程是预编译的 SQL 代码块，用于执行特定任务。创建存储过程的语法如下：

CREATE PROCEDURE GetEmployeeByID
    @EmployeeID INT
AS
BEGIN
    SELECT * FROM Employees
    WHERE EmployeeID = @EmployeeID;
END;

3.5 触发器

触发器是在特定事件发生时自动执行的存储过程。创建触发器的语法如下：

CREATE TRIGGER trgAfterInsert
ON Employees
AFTER INSERT
AS
BEGIN
    PRINT 'A new employee has been added.';
END;

4. 数据库类型和默认数据库的作用

4.1 数据库类型

SQL Server 支持多种数据库类型，主要包括：

• 系统数据库：SQL Server 自带的数据库，用于管理 SQL Server 实例和系统任务。

  • master：存储所有系统级信息。
  • model：新数据库的模板。
  • msdb：用于 SQL Server 代理服务和计划任务。
  • tempdb：存储临时表和临时数据。

• 用户数据库：用户创建的数据库，用于存储应用程序数据。

4.2 默认数据库的作用

默认数据库是用户连接到 SQL Server 实例时，如果没有指定数据库，将自动连接到的数据库。默认数据库通常设置为 master，但也可以为每个用户单独设置。

设置用户默认数据库的语法如下：

ALTER LOGIN [username] WITH DEFAULT_DATABASE = [database_name];

默认数据库的作用主要包括：

• 简化连接：用户无需每次连接时都指定数据库。
• 安全性：限制用户连接到特定数据库，防止未经授权的访问。

结论

通过合理设计和管理这些组件，可以显著提高数据库的性能和可维护性。