本书全面介绍了Microsoft SQL Server 2012数据库设计与项目实践的相关知识和应用技能。全书分为3篇，主要内容包括数据库设计、数据库应用与开发和数据库安全管理与维护三部分。
本书采用了基于工作过程系统化的教学情境设计，通过新生入学管理系统、高校课务管理系统、权限管理系统等多个项目，由浅入深，从简到繁，细致完整地介绍了数据库设计方法，SQL Server 2012数据库环境的安装，数据库创建，数据查询，TransactSQL语言，存储过程，触发器，事务，SQL Server安全机制，SQL Server 2012配置，数据的导入导出，数据库的备份与恢复。本书以实现学生在课务管理系统中的选课功能为例，介绍SQL Server 2012数据库在WinForm窗体程序中的应用，以拓展和提高读者的数据库项目开发能力，从而加强对数据库理论的理解。
本书可作为高职高专、中职、成人教育院校和计算机培训学校数据库相关课程的教材，同时，也可作为数据库设计与应用人员的参考用书。
本书采用了基于工作过程系统化的教学情境设计，通过导入新生入学管理系统、高校课务管理系统、权限管理系统等多个项目，由浅入深、从简到繁，细致完整地介绍数据库设计方法、SQL Server 2012数据库环境的安装、数据库创建、数据查询、Transact-SQL语言、存储过程、触发器、事务、SQL Server安全机制、SQL Server 2012配置、数据的导入导出、数据库的备份与恢复。并以实现学生在课务管理系统中的选课功能为例，介绍SQL Server2012数据库在Windows应用程序中的开发与应用，以拓展和提高读者的数据库项目实践开发能力，从而加强对基础数据库理论的理解。
本书可以作为职业教育、成人教育院校和计算机培训学校数据库相关课程的教材，也可作为数据库设计与应用人员的入门与提高教程。
前言
在进入大数据时代的今天，数据库得到了广泛的应用。与专业的数据库设计师相比，没有项目实践经验的读者往往会遇到以下问题：
网页界面都设计好了，怎么连接数据库？
用户要登录网站，如何保存和管理登录信息？
存储过程如何使用？
如何提高数据检索的速度？
……
是否进入项目组后才能解决以上问题呢？答案是不尽然的。实际上，对于真正的数据库设计师来讲，这些都不会是问题。读者们会遇到这些问题，主要是因为没有一个真正“项目实践”环境。
本书内容
本书依托SQLServer2012中文版软件，围绕“数据库系统设计与项目实践”这个主题，将与之相关的知识和技能融入学习情境，深入浅出地加以讲解，确保读者能将理论和实践相结合，从而做到融会贯通。
情境1：以新生入学管理系统数据库设计为例，介绍数据库设计的基本原理。内容包括范式理论、实体—关系模型及数据库系统设计步骤等，重点突出数据库逻辑设计和规范化方面的应用。
情境2：以高校课务管理系统数据库设计为例，进一步掌握数据流图等工具在数据库设计过程中的应用，介绍多对多实体关系的逻辑设计方法。
情境3：介绍权限管理系统中数据库的用户需求分析、概念设计和逻辑设计的方法。
情境4：介绍安装和配置SQLServer2012数据库的方法，及新生入学管理系统数据库的创建方法。
情境5：主要介绍创建、维护数据库表对象的方法，添加表记录和创建索引的方法，重点突出了数据完整性的实现和维护。
情境6：布置图书管理系统数据库设计拓展项目练习，综合运用数据库设计的方法完成从用户需求分析到数据库物理实现的各个阶段的任务。
情境7：以高校课务管理系统数据库为例主要介绍简单数据查询、分类汇总查询、多表连接查询、子查询和创建视图的方法。
情境8：以高校课务管理系统为例主要介绍TSQL数据操纵语言，完成数据添加、更新和删除操作。
情境9：以高校课务管理系统中完成学生选课为例介绍存储过程的创建、维护和管理，同时介绍TSQL语言中的变量、运算符、函数、流程控制和注释等元素。
情境10：以触发器在学生选课中的应用为例，介绍DDL和DML两种类型触发器在实际项目开发中的使用和维护。
情境11：介绍数据库中并发处理的概念和事务与锁机制的应用。
情境12：以课务管理系统中学生登录界面、学生选课功能实现为例介绍基于C#的WinForm技术与SQLServer2012数据库的连接、访问和操作的实现方法。
情境13：介绍Windows身份登录用户访问SQLServer服务器和数据库的方法，数据库对象授权的方法。
情境14：介绍SQLServer身份登录用户访问SQLServer服务器和数据库的方法，架构在数据库安全性中的应用，及数据库角色的创建和使用。
情境15：介绍SQLServer2012的备份与恢复的方法，同时介绍SQLServer2012之间、SQLServer2012与Excel之间的数据导入与导出方法。
本书定位与特色
（1）工作过程系统化情境设计
本书内容以数据库岗位职业能力培养为目标，按照数据库项目开发的基本工作过程，将数据库设计、数据库应用、数据库管理与维护相关内容组成一个完整的知识链。通过导入新生入学管理系统、课务管理系统等多个不同功能的数据库设计实践，使学习过程由简入繁，利于学生融会贯通。
（2）应用为主、能力为本
本书自始至终紧扣“应用为主旨、能力为本位”的现代教育理念，通过综合项目新生入学管理系统和高校课务管理系统，按照“必需、够用”的原则对SQLServer2012数据库系统设计与项目应用所需的各种知识进行了整合，重点培养学生的数据库项目综合设计与应用能力。
（3）多项目引导、任务驱动
本书以新生入学管理系统、高校课务管理系统和权限管理系统为教学项目，贯穿整本书的知识内容。在整体项目引入的基础上，每个知识点由相应的任务模块来支撑，处处体现“项目引导、任务驱动”的教学思想。
（4）理实一体、兼顾考证
依托新生入学管理系统和高校课务管理系统等项目，理论教学与实践教学齐头并进，每个任务中都有机融合了知识点的讲解和技能的训练，融“教、学、做”于一体。同时，本书在知识点的编排和课后作业的设计上还兼顾了微软MCTS数据库开发认证的考证需要。
本书读者对象
本书可作为SQLServer2012数据库职业认证教材和各类院校SQLServer2012数据库系统设计与综合项目应用的教材，也非常适合作为SQLServer2012数据库自学用书和参考书。
参与本书编写的还有周建林、陈士川，感谢吴懋刚对全书做了详细的审稿。由于编者水平所限，书中不足之处在所难免，敬请广大读者朋友批评指正。
编者2017年6月
第1篇数据库设计
情境1新生入学管理系统数据库设计
任务1.1新生入学管理系统数据库需求分析
1.1.1什么是数据库
1.1.2数据模型
1.1.3关系数据库
1.1.4数据库设计
任务1.2新生入学管理系统数据库概念设计
1.2.1数据库建模
1.2.2实体—关系模型
任务1.3新生入学管理系统数据库逻辑设计
1.3.1二维关系表
1.3.2表的键
1.3.3ER图转化为二维表
任务1.4数据库设计规范化
情境2高校课务管理系统数据库设计
任务2.1高校课务管理系统数据库需求分析
2.1.1需求分析
2.1.2需求功能分析工具——数据流图
任务2.2高校课务管理系统数据库概念设计
任务2.3高校课务管理系统数据库逻辑设计
2.3.1多对多关系逻辑设计
2.3.2数据库完整性设计
2.3.3标识字段设计
2.3.4复合主键设计
情境3权限管理系统数据库设计
任务3.1权限管理系统数据库用户需求分析
任务3.2权限管理系统数据库概念设计
任务3.3权限管理系统数据库逻辑设计
3.3.1Identity标识字段应用
3.3.2UniqueIdentifier标识字段应用
情境4创建新生入学管理系统数据库
任务4.1安装和配置SQLServer2012数据库服务器
4.1.1SQLServer2012特性
4.1.2SQLServer2012体系结构
4.1.3SQLServer2012的版本选择
4.1.4SQLServer2012的安装环境
任务4.2启动和连接SQLServer2012数据库
4.2.1SQLServerManagementStudio简介
4.2.2使用SQLServerManagementStudio
4.2.3配置SQLServer2012
4.2.4联机丛书
任务4.3“新生入学管理系统”数据库创建
4.3.1SQLServer2012系统数据库
4.3.2数据库文件
4.3.3数据库对象
情境5创建数据表
任务5.1创建新生入学管理系统数据表
5.1.1表的类型
5.1.2表的约束
5.1.3级联删除和更新
任务5.2创建高校课务管理系统数据表及索引
5.2.1索引的类型
5.2.2何时用索引
5.2.3创建索引
5.2.4索引碎片的处理
任务5.3向表中添加数据
5.3.1数据单行插入
5.3.2数据多行插入
5.3.3创建表同时插入数据
情境6拓展练习：图书管理系统的数据库设计
任务6.1系统需求分析
任务6.2数据库设计要求
实训一数据库设计
实训二数据库的创建
实训三表的创建
第2篇数据库应用与开发
情境7查询与统计数据
任务7.1查询单表数据
7.1.1查询机制
7.1.2简单SELECT查询
7.1.3WHERE子句
7.1.4ORDERBY子句
任务7.2带有计算列和运算符的查询
7.2.1字符串连接运算
7.2.2查询条件及运算符
7.2.3通配符
任务7.3分类汇总查询
7.3.1GROUPBY子句
7.3.2HAVING子句
7.3.3聚合函数
任务7.4多表连接查询
7.4.1交叉连接
7.4.2内连接
7.4.3外连接
7.4.4表别名
任务7.5子查询
7.5.1单值子查询
7.5.2多值子查询
任务7.6创建视图
7.6.1视图的优点
7.6.2视图的创建
7.6.3视图数据更新
7.6.4视图加密
情境8管理数据表
任务8.1合并多表的查询结果
任务8.2添加表记录
8.2.1单行插入
8.2.2多行插入
8.2.3创建表同时插入数据
任务8.3更新表记录
8.3.1UPDATE语句
8.3.2数学函数
任务8.4删除无用的数据
情境9存储过程在学生选课过程中的应用
任务9.1创建存储过程
9.1.1存储过程的优点
9.1.2存储过程的种类
9.1.3系统存储过程
9.1.4用户自定义存储过程
任务9.2TransactSQL编程基础
9.2.1常量与变量
9.2.2运算符与表达式
9.2.3流程控制
9.2.4数据类型转换函数
任务9.3学生选课存储过程的设计
9.3.1WHILE循环结构
9.3.2BREAK中断语句
9.3.3CONTINUE语句
任务9.4存储过程的管理
情境10触发器在学生选课过程中的应用
任务10.1创建AFTER触发器
10.1.1AFTER触发器工作机制
10.1.2INSERTED表和DELETED表
任务10.2创建INSTEADOF触发器
任务10.3创建DDL触发器
10.3.1定义DDL触发器
10.3.2DDL触发器触发机制
任务10.4修改和禁用触发器
10.4.1修改触发器
10.4.2禁用和启用触发器
10.4.3删除触发器
情境11处理事务与锁
任务11.1定义事务
任务11.2并发与锁
11.2.1并发问题
11.2.2封锁技术
11.2.3死锁
情境12高校课务管理系统开发
任务12.1学生登录界面设计
12.1.1NET框架开发环境
12.1.2ADO.NET对象
12.1.3三层架构
任务12.2高校课务管理系统主窗体的实现
任务12.3选课功能实现
实训四数据查询
实训五存储过程与触发器应用
第3篇数据库安全管理与维护
情境13Windows身份登录用户的数据库安全管理
任务13.1创建Windows验证模式登录名
13.1.1SQLServer安全机制
13.1.2登录账户和身份验证方式
任务13.2创建与登录名同名的数据库用户
13.2.1数据库用户
13.2.2guest用户
任务13.3为数据库对象授权
13.3.1对象权限
13.3.2语句权限
情境14SQLServer身份登录用户的数据库安全管理
任务14.1创建SQLServer验证模式的登录名
任务14.2创建学生评教架构及相应数据对象
14.2.1架构的定义
14.2.2架构的命名
任务14.3为高校课务管理系统创建用户角色
14.3.1固定服务器角色
14.3.2固定数据库角色
14.3.3应用程序角色
14.3.4用户自定义角色
情境15高校课务管理系统数据库备份与导入导出
任务15.1创建高校课务管理系统数据库完全备份
15.1.1备份类型
15.1.2备份设备
任务15.2创建高校课务管理系统数据库差异备份及日志备份
15.2.1差异备份
15.2.2日志备份
15.2.3文件组备份
15.2.4备份策略
任务15.3将教师表数据导入其他SQLServer数据表
任务15.4将SQLServer数据表导入导出到Excel中
15.4.1sp_configure系统存储过程
15.4.2AdHocDistributedQueries高级选项
实训六数据库安全管理
实训七数据库备份与恢复
附录SQLServer2012常用函数
参考文献
1篇数据库设计
数据库设计是数据库应用和开发的基础，一个优秀的数据库设计方案将决定数据在使用过程中的可用性和高效性。本篇介绍数据库系统设计的基本过程，并结合数据库在高校学生和教学管理中的典型应用，以3个不同的项目案例说明数据库设计的一般方法与基本步骤，为初学数据库设计的人员提供帮助。
【学习情境】
情境1新生入学管理系统数据库设计
情境2高校课务管理系统数据库设计
情境3权限管理系统数据库设计
情境4创建新生入学管理系统数据库
情境5创建数据表
情境6拓展练习：图书管理系统的数据库设计
【学习目标】
（1）理解关系型数据库的基本概念。
（2）掌握数据库设计的基本方法和步骤。
（3）熟练掌握概念设计阶段ER图的使用。
（4）熟练掌握ER图转换为关系逻辑表的方法。
（5）理解数据库设计规范化。
（6）学习SQLServer2012数据库环境的安装与启用。
（7）掌握SQLServer2012数据库和表的创建。
情境1新生入学管理系统
数据库设计
随着计算机技术的普及应用，越来越多高校采用信息化手段对学生的个人信息进行采集和管理。目前项目团队接到一个研发任务，要求完成某高校的新生入学信息的管理与维护工作。通过该系统可以完成对新生入学后个人基本信息、所在班级信息、所属系部信息等数据的计算机录入、查询与维护。接受任务后，项目团队成员开始着手进行系统数据库设计阶段的工作。
数据库系统的分析与设计分为需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计4个阶段。
任务1.1新生入学管理系统数据库需求分析
任务描述
项目开发团队所有成员利用座谈会、调研问卷、用户走访等方式充分调研系统用户，对用户提出的系统功能需求进行详细的分析与整理，明确本系统开发环境和功能要求，收集系统所需的数据信息。
相关知识
1.1.1什么是数据库
数据库(Database)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。计算机中的数据可以通过数据库管理系统(DatabaseManagementSystem，DBMS)进行管理。
数据库管理系统是指数据库系统中对数据进行管理的软件系统，它是数据库系统的核心组成部分，用户对数据库的一切操作，包括定义、查询、更新以及各种控制，都是通过数据库管理系统进行的。
负责数据的规划、设计、协调、维护和管理的人员称为数据库管理员(DatabaseAdministrator，DBA)。在不引起混淆的情况下，人们常常将数据库管理系统称为数据库。常见的Access、SQLServer、Oracle和MySQL等都属于数据库管理系统。
由Microsoft发布的SQLServer产品是一个典型的关系型数据库管理系统，该系统以其功能强大、操作简便、安全可靠的优点，得到很多用户的认可，应用也越来越广泛。
1.1.2数据模型
根据数据存储方式的不同，数据库可以使用多种类型的系统模型(模型是指数据库管理系统中数据的存储结构)，其中较为常见的有层次模型(HierarchicalModel)、网状模型(NetworkModel)和关系模型(RelationModel)3种。
1.层次模型
层次数据库使用层次模型作为自己的存储结构。这是一种树状结构，它由节点和连线组成，其中节点表示实体，连线表示实体之间的关系。在这种存储结构中，数据将根据需要分门别类地存储于不同的层次下，如图11所示。
从图11所示的例子中可以看出，层次模型的优点是数据结构类似金字塔，不同层次之间的关联性直接而且简单；缺点是由于数据纵向发展，横向关系难以建立，数据可能会重复出现，造成管理维护的不便。
2.网状模型
网状模型存储结构中数据记录将用网中的节点表示，数据与数据之间的关系则用网中各个节点的连线表示，从而构成一个节点与连线的复杂网状模型，如图12所示。
……
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