SQL Server数据库和数据库简单概述(二)
六.数据模型
数据模型是数据库系统的核心与基础，是关于描述数据与数据之间的联系、数据的语义、数据一致性约束的概念性工具的集合。
1.数据模型通常是由数据结构、数据操作和完整性约束3部分组成的，分别如下：
①数据结构：是对系统静态特征的描述，描述对象包括数据的类型、内容、性质和数据之间的相互关系。
②数据操作：是对系统动态特征的描述，是对数据库各种对象实例的操作。
③完整性约束：是完整性规则的集合，它定义了给定数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则
2.常用的数据库数据模型主要有层次模型、网状模型和关系模型，下面分别进行介绍。
（1）层次模型：用树形结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为层次模型，具有以下特点：
每棵树有且仅有一个无双亲结点，称为根。
树中除根外所有结点有且仅有一个双亲。
（2）网状模型：用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为网状模型。用网状模型编写应用程序极其复杂，数据的独立性较差。
（3）关系模型：以二维表来描述数据。关系模型中，每个表有多个字段列和记录行，每个字段列有固定的属性（数字、字符、日期等）。关系模型数据结构简单、清晰、具有很高的数据独立性，因此是目前主流的数据库数据模型。
关系模型的基本术语如下：
①关系：一个二维表就是一个关系。
②元组：就是二维表中的一行，即表中的记录。
③属性：就是二维表中的一列，用类型和值表示。
④域：每个属性取值的变化范围，如性别的域为{男，女}。
关系中的数据约束如下：
⑤实体完整性约束：约束关系的主键中属性值不能为空值。
⑥参照完整性约束：关系之间的基本约束。
⑦用户定义的完整性约束：它反映了具体应用中数据的语义要求。
七.数据库组成部分
SQL Server 2012数据库主要由文件和文件组组成。数据库中的所有数据和对象（如表、存储过程和触发器）都被存储在文件中。
1.文件主要分为以下3种类型：
（1）主要数据文件：存放数据和数据库的初始化信息。每个数据库有且只有一个主要数据文件，默认扩展名是.mdf。
（2）次要数据文件：存放除主要数据文件以外的所有数据文件。有些数据库可能没有次要数据文件，也可能有多个次要数据文件，默认扩展名是.ndf。
（3）事务日志文件：存放用于恢复数据库的所有日志信息。每个数据库至少有一个事务日志文件，也可以有多个事务日志文件，默认扩展名是.ldf。
注意：
SQL Server 2012不强制使用.mdf、.ndf 和.ldf文件扩展名，但使用这些扩展名可以帮助标识文件的用途。
2.文件组
文件组是SQL Server 2012数据文件的一种逻辑管理单位，它将数据库文件分成不同的文件组，方便于对文件的分配和管理。
文件组主要分为以下两种类型：
（1） 主文件组：包含主要数据文件和任何没有明确指派给其它文件组的文件。系统表的所有页都分配在主文件组中。
（2） 用户定义文件组：主要是在CREATE DATABASE或ALTER DATABASE语句中，使用FILEGROUP关键字指定的文件组。
八.规范化关系数据库
关系数据库的规范化理论为：关系数据库中的每一个关系都要满足一定的规范。根据满足规范的条件不同，可以分为5个等级：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、……、第五范式（5NF）。其中，NF是Normal Form的缩写。一般情况下，只要把数据规范到第三范式标准就可以满足需要了。
（1）第一范式（1NF）
在一个关系中，消除重复字段，且各字段都是最小的逻辑存储单位。
（2）第二范式（2NF）
若关系模型属于第一范式，则关系中每一个非主关键字段都完全依赖于主关键字段，不能只部分依赖于主关键字的一部分。
（3）第三范式（3NF）
若关系属于第一个范式，且关系中所有非主关键字段都只依赖于主关键字段，第三范式要求去除传递依赖。
九.设计关系数据库
数据库设计是指对于一个给定的应用环境，根据用户的需求，利用数据模型和应用程序模拟现实世界中该应用环境的数据结构和处理活动的过程。
数据库设计原则如下。
（1）数据库内数据文件的数据组织应获得最大限度的共享、最小的冗余度，消除数据及数据依赖关系中的冗余部分，使依赖于同一个数据模型的数据达到有效的分离。
（2）保证输入、修改数据时数据的一致性与正确性。
（3）保证数据与使用数据的应用程序之间的高度独立性。
