标签：存储 字节 数据类型 数据库 SQLServer 详解 长度 数据

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1. 数据库概念

1.1 数据库基本概念

1. 数据库(DataBase:DB)
   数据库是是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。---->存储和管理数据的仓库
2. 数据库管理系统（Database Management System:DBMS）
   是专门用于管理数据库的计算机系统软件。数据库管理系统能够为数据库提供数据的定义、建立、维护、查询和统计等操作功能，并完成对数据完整性、安全性进行控制的功能。
   注意：我们一般说的数据库，就是指的DBMS

1.2 数据库技术发展历程

1. 层次数据库和网状数据库技术阶段
   使用指针来表示数据之间的联系。
2. 关系型数据库技术阶段
   经典的里程碑阶段，代表的DBMS有：Oracle、DB2、MySQL、SQL Server、SyBase等。
3. 后关系型数据库技术阶段
   由于关系型数据库中存在数据模型、性能、拓展伸缩性差的缺点，所以出现了ORDBMS（面向对象数据库技术），NoSQL（结构化数据库技术）。

1.3 常见关系型数据库

• Oracle：运行稳定，可移植性高，功能齐全，性能超群。适用于大型企业领域。
• DB2：速度快、可靠性好，适于海量数据，恢复性极强。适用于大中型企业领域。
• SQL Server：全面，效率高，界面友好，操作容易，但是不跨平台。适用于中小型企业领域。
• MySQL：开源，体积小，速度快。适用于中小型企业领域。

1.4 常见NoSQL数据库

• 键值存储数据库：Oracle BDB、Redis、BeansDB
• 列式储数数据库：HBase、Cassandra、Riak
• 文档型数据库：MongoDB、CouchDB
• 图形数据库：Neo4J、InfoGrid、Infinite Graph

1.5 结构化查询语言(SQL)

Structured Query Language，即SQL，SQL是关系型数据库标准语言，其特点：简单，灵活，功能强大。SQL包含6个部分：

1. 数据查询语言（DQL）
   其语句，也称为“数据检索语句”，用以从表中获得数据，确定数据怎样在应用程序给出。保留字SELECT是DQL（也是所有SQL）用得最多的动词，其他DQL常用的保留字有WHERE，ORDER BY，GROUP BY和HAVING。这些DQL保留字常与其他类型的SQL语句一起使用。

2. 数据操作语言（DML）
   其语句包括动词INSERT，UPDATE和DELETE。它们分别用于添加，修改和删除表中的行。也称为动作查询语言。

3. 事务处理语言（TPL）
   它的语句能确保被DML语句影响的表的所有行及时得以更新。TPL语句包括BEGIN TRANSACTION，COMMIT和ROLLBACK。

4. 数据控制语言（DCL）
   它的语句通过GRANT或REVOKE获得许可，确定单个用户和用户组对数据库对象的访问。某些RDBMS可用GRANT或REVOKE控制对表单个列的访问。

5. 数据定义语言（DDL）
   其语句包括动词CREATE和DROP。在数据库中创建新表或删除表（CREAT TABLE 或 DROP TABLE）；为表加入索引等。DDL包括许多与人数据库目录中获得数据有关的保留字。它也是动作查询的一部分。

6. 指针控制语言（CCL）
   它的语句，像DECLARE CURSOR，FETCH INTO和UPDATE WHERE CURRENT用于对一个或多个表单独行的操作。

2. 数据库安装

2.1 SqlServer2019

下载路径：https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads
直接下载Developer版本，下载后：是一个镜像文件---直接解压，就可以去执行Exe文件安装了

2.2 SQL Server Management Studio

下载路径：https://docs.microsoft.com/zh-cn/sql/ssms/download-sql-server-management-studio-ssms?view=sql-server-ver15

2.3 docker安装SqlServer2019

拉取镜像:

docker pull mcr.microsoft.com/mssql/server:2019-latest

查看镜像:

docker images

启动容器:

docker run -e "ACCEPT_EULA=Y" -e "SA_PASSWORD=密码" -u 0:0 -p 1433:1433 --name mssql -v /data/mssql:/var/opt/mssql -d mcr.microsoft.com/mssql/server:2019-latest

参数	说明
-e 'ACCEPT_EULA=Y'	设置此参数说明同意 SQL SERVER 使用条款 , 否则无法使用
-e 'SA_PASSWORD=密码'	此处设置 SQL SERVER 数据库 SA 账号的密码
-p 1433:1433	将宿主机 1433 端口映射到容器的 1433 端口
--name mssql	设置容器名为 mssql
-v /data/mssql:/var/opt/mssql	将宿主机 /data/mssql 映射到容器 /var/opt/mssql , 方便备份数据

检查容器是否启动:

docker ps -a

检查STATUS 是不是 Up 状态，如果是 Exited 状态的话，可以尝试使用 docker logs mssql 查看日志,日志内会提供相对应的代码，以及解决链接。

服务器本地连接测试:

docker exec -it mssql /bin/bash

不报错就是连接成功

SSMS连接测试:

3. 数据库设计

3.1 设计的重要性

1. 提高开发效率
2. 节省空间，硬件资源
3. 直接关乎到数据库的性能

3.2 设计的流程

1. 确定需求
2. 创建E-R图，可视化数据展示
3. 数据库字段的设计

3.3 PowerDesigner实操

3.3.1 PowerDesigner16.5下载安装

链接：pan.baidu.com/s/1y65sOlVh…
提取码：1234

3.3.2 PD生成SQL脚本

建议先画E-R图，再生成数据库

创建项目，填写项目名称，选择保存目录

创建模型文件:

创建表，添加字段:

可以显示字段说明

生成物理数据模型：

生成SQL脚本

3.3.3 PD从数据库生成模型

创建模型，选择数据库类型

配置数据库连接导出模型

3.3.4 PD数据类型说明

Standard data type	DBMS-specific physical data type	Content	Length
Integer	int / INTEGER	32-bit integer	—
Short Integer	smallint / SMALLINT	16-bit integer	—
Long Integer	int / INTEGER	32-bit integer	—
Byte	tinyint / SMALLINT	256 values	—
Number	numeric / NUMBER	Numbers with a fixed decimal point	Fixed
Decimal	decimal / NUMBER	Numbers with a fixed decimal point	Fixed
Float	float / FLOAT	32-bit floating point numbers	Fixed
Short Float	real / FLOAT	Less than 32-bit point decimal number	—
Long Float	double precision / BINARY DOUBLE	64-bit floating point numbers	—
Money	money / NUMBER	Numbers with a fixed decimal point	Fixed
Serial	numeric / NUMBER	Automatically incremented numbers	Fixed
Boolean	bit / SMALLINT	Two opposing values (true/false; yes/no; 1/0)	—

---

Standard data type	DBMS-specific physical data type	Content	Length
Characters	char / CHAR	Character strings	Fixed
Variable Characters	varchar / VARCHAR2	Character strings	Maximum
Long Characters	varchar / CLOB	Character strings	Maximum
Long Var Characters	text / CLOB	Character strings	Maximum
Text	text / CLOB	Character strings	Maximum
Multibyte	nchar / NCHAR	Multibyte character strings	Fixed
Variable Multibyte	nvarchar / NVARCHAR2	Multibyte character strings	Maximum

---

Standard data type	DBMS-specific physical data type	Content	Length
Date	date / DATE	Day, month, year	—
Time	time / DATE	Hour, minute, and second	—
Date & Time	datetime / DATE	Date and time	—
Timestamp	timestamp / TIMESTAMP	System date and time	—

---

Standard data type	DBMS-specific physical data type	Content	Length
Binary	binary / RAW	Binary strings	Maximum
Long Binary	image / BLOB	Binary strings	Maximum
Bitmap	image / BLOB	Images in bitmap format (BMP)	Maximum
Image	image / BLOB	Images	Maximum
OLE	image / BLOB	OLE links	Maximum
Other	—	User-defined data type	—
Undefined	undefined	Undefined. Replaced by the default data type at generation.	—

3.4 三大范式

数据库的设计范式是数据库设计所需要满足的规范，满足这些规范的数据库是简洁的、结构明晰的。

3.4.1 第一范式（1NF）列不可再分

• 每一列属性都是不可再分的属性值，确保每一列的原子性
• 两列的属性相近或相似或一样，尽量合并属性一样的列，确保不产生冗余数据

3.4.2 第二范式（2NF）属性完全依赖于主键

• 第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）的基础上建立起来的，即满足第二范式（2NF）必须先满足第一范式（1NF）。
• 第二范式（2NF）要求数据库表中的每个实例或行必须可以被惟一地区分。为实现区分通常需要为表加上一个列，以存储各个实例的惟一标识。这个惟一属性列被称为主键。

3.4.3 第三范式（3NF）属性不依赖于其它非主属性，属性直接依赖于主键

• 数据不能存在传递关系，即每个属性都跟主键有直接关系而不是间接关系。
• 比如Student表（学号，姓名，年龄，性别，所在院校，院校地址，院校电话）应该拆解成两张表（学号，姓名，年龄，性别，所在院校）+（所在院校，院校地址，院校电话）

3.4.4 平衡范式与冗余

• 冗余是以存储换取性能，范式是以性能换取存储。
• 模型设计时，这两方面的具体的权衡，首先要以企业提供的计算能力和存储资源为基础。其次，建模也是以任务驱动的，因此冗余和范式的权衡需要符合任务要求。

3.5 表和表关系

3.5.1 一对一

• 单个表存储
• 两个表存储：两个表之间，数据记录是一对一的关系，通过同一个主键来约束

3.5.2 一对多

• 单个表存储
• 两个表存储：（推荐）主表的一条记录对应从表中的多条记录，通过主外键关系来关联存储

3.5.3 多对多

• 单个表存储
• 两个表存储
• 三个表存储：（推荐）两个数据主要保存数据，关系表保存关系数据

3.6 设计习惯

以公司为单位，定制的一些内部的规范，统一的习惯对这个团队来说，会有促进作用

3.6.1 命名规范

• 驼峰命名法: 指当变量名和方法名称是由二个或二个以上单词连结在一起，首个单词首字母小写，其他单词首字母大写，而构成的唯一识别字时，用以增加变量和函式的可读性。
• 帕斯卡命名法：指当变量名和方法名称是由二个或二个以上单词连结在一起，每个单词首字母大写。而构成的唯一识别字时，用以增加变量和函式的可读性。
• 坚决抵制中文，提倡使用英文单词，建议不要用汉语拼音 ，坚决抵制使用拼音首字母，建议不要太长，意思明确

3.6.2 常用公共字段

• ID：表的物理ID
• CreateBy：行记录创建人
• CreateTime：行记录创建时间
• UpdateBy：行记录更新人
• UpdateTime：行记录更新时间
• UserIP：操作人IP
• TS：时间戳，版本号，乐观锁更新用
• ISDEL：假删除标识

4. 数据库数据类型

4.1 整数类型

1. int
   存储在4个字节中，其中1个二进制位表示符号位，其它31个二进制位表示长度和大小，可以表示-2^31~231-1范围内的所有整数。

2. bigint
   存储在8个字节中，其中1个二进制位表示符号位，其它63个二进制位表示长度和大小，可以表示-2^63~263-1范围内的所有整数。

3. smallint
   存储在2个字节中，其中1个二进制位表示符号位，其它15个二进制位表示长度和大小，可以表示-2^15~215-1范围内的所有整数。

4. tinyint
   存储在1个字节中，可以表示0~255范围内的所有整数。

4.2 浮点类型

浮点数据类型存储十进制小数，浮点数据为近似值，Sql Server中采用了只入不舍的方式进行存储，即当要舍入的数是一个非零数时，就进1。

1. real
   存储在4个字节中，可以存储正的或者负的十进制数值，它的存储范围从-3.40E+38~-1.18E-38、0以及 1.18E-38~3.40E+38。

2. float

   • float数据类型可以写成float(n)的形式，n为指定float数据的精度，n为1-53之间的整数值。n的默认值为53，占用8个字节的存储空间，其范围从-1.79E+308-2.23E-308、0以及2.23E+308~1.79E-308。
   • 当n取1-24时，实际上定义了一个real类型的数据，系统用4个字节存储它。
   • 当n取25-53时，系统认为其是float类型，用8个字节存储它。

3. decimal[(p[,s])] 和 numeric[(p[,s])

   • 带固定精度和小数位数的数值数据类型。使用最大精度时，有效值从-10³⁸⁺¹--10^38-1。numeric在功能上等价于decimal。
   • p(精度)：指定了数值的总位数，包括小数点左边和右边的位数，该精度必须是从1~38之间的值，默认精度为18。
   • s(小数位数)：指定小数点右边数值的最大位数，小数位数必须是从0到p之间的值，仅在指定精度后才可以指定小数的位数，默认小数位数是0；

4.3 字符串类型

1. 前缀说明

   • var：表示是实际存储空间是变长的，不带var，存储长度不足时，空格补足。带var节省空间，但效率低，不带var，浪费空间，但效率高。
   • n：表示为Unicode字符，字符中，英文字符只需要一个字节存储就足够了，但汉字众多，需要两个字节存储，英文与汉字同时存在时容易造成混乱，Unicode字符集就是为了解决字符集这种不兼容的问题而产生的，它所有的字符都用两个字节表示，即英文字符也是用两个字节表示。

2. char(n)

   • 固定长度，存储ANSI字符，不足的补英文半角空格。若插入字段的数据过长，则会截掉其超出部分，数据库不会异常。
   • n的取值为1~8000。最多8000个英文，4000个汉字，如不指定n的值，系统默认n的值为1。

3. varchar(n)

   • 可变长度，存储ANSI字符，根据数据长度自动变化。
   • n的取值为1~8000。最多8000个英文，4000个汉字，如不指定n的值，系统默认n的值为1，但可根据实际存储的字符数改变存储空间。存储大小是输入数据的实际长度加2个字节。加的两个字节是用来存储字段长度的。

4. nchar(n)

   • 固定长度，存储Unicode字符，不足的补英文半角空格。
   • n值必须在1~4000。最多4000个英文或者汉字，如不指定n的值，系统默认n的值为1。

5. nvarchar(n)

   • 可变长度，存储Unicode字符，根据数据长度自动变化。
   • n值必须在1~4000。最多4000个英文或者汉字，如不指定n的值，系统默认n的值为1。但可根据实际存储的字符数改变存储空间。存储大小是输入数据的实际长度加2个字节。加的两个字节是用来存储字段长度的。

4.4 日期和时间类型

1. date
   存储用字符串表示的日期数据，可以表示0001-01-01~9999-12-31(公元元年1月1日到公元9999年12月31日)间的任意日期值。数据格式为“YYYY-MM-DD”，该数据类型占用3个字节的空间。
   YYYY：表示年份的四位数字，范围为0001~9999。
   MM：表示指定年份中月份的两位数字，范围为01~12。
   DD：表示指定月份中某一天的两位数字，范围为01~31（最高值取决于具体月份）。

2. time
   以字符串形式记录一天的某个时间，取值范围为00:00:00.0000000~23:59:59.9999999，数据格式为“hh:mm:ss[.nnnnnnn]”，存储时占用5个字节的空间。
   hh：表示小时的两位数字，范围为0~23。
   mm：表示分钟的两位数字，范围为0~59。
   ss：表示秒的两位数字，范围为0~59。
   n：是07位数字，范围为09999999，它表示秒的小部分。

3. datetime
   用于存储时间和日期数据，从1753年1月1日到9999年12月31日，默认值为 1900-01-01 00:00:00，当插入数据或在其它地方使用时，需用单引号或双引号括起来。可以使用“/”、“-”和“.”作为分隔符。该类型数据占用8个字节的空间。

4. datetime2
   datetime的扩展类型，其数据范围更大，默认的最小精度最高，并具有可选的用户定义的精度。默认格式为：YYYY-MM-DD hh:mm:ss[.fractional seconds]，日期的存取范围是0001-01-01~9999-12-31(公元元年1月1日到公元9999年12月31日)。

5. smalldatetime
   smalldatetime类型与datetime类型相似，只是其存储范围是从1900年1月1日到2079年6月6日，当日期时间精度较小时，可以使用smalldatetime，该类型数据占用4个字节的存储空间。

6. datetimeoffset
   用于定义一个采用24小时制与日期相组合并可识别时区的时间。默认格式是：“YYYY-MM-DD hh:mm:ss[.nnnnnnn][{+|-}hh:mm]”。
   hh:两位数，范围是-14~14。
   mm:两位数，范围为00~59。
   这里hh是时区偏移量，该类型数据中保存的是世界标准时间（UTC）值，eg：要存储北京时间2011年11月11日12点整，存储时该值将是2011-11-11 12:00:00+08:00,因为北京处于东八区，比UTC早8个小时。存储该数据类型数据时默认占用10个字节大小的固定存储空间。

4.5 文本和图像类型

1. text
   用于存储文本数据，服务器代码页中长度可变的非Unicode数据，最大长度为2的31次方-1（2147 483 647）个字符。当服务器代码页使用双字节字符时，存储仍是2147 483 647字节。

2. ntext
   与text类型作用相同，为长度可变的非Unicode数据，最大长度为 2^30-1 (1073 741 283)个字符。存储大小是所输入字符个数的两倍。

3. image
   长度可变的二进制数据，范围为 :0---2^31-1个字节。用于存储照片、目录图片或者图画，容量也是2147 483 647个字节，由系统根据数据的长度自动分配空间，存储该字段的数据一般不能使用insert语句直接输入。

4.6 货币类型

1. money
   用于存储货币值，取值范围为正负922 337 213 685 477.580 8之间。money数据类型中整数部分包含19个数字，小数部分包含4个数字，因此money数据类型的精度是19，存储时占用8个字节的存储空间。

2. smallmoney
   与money类型相似，取值范围为正负214 748.346 8之间，smallmoney存储时占用4个字节存储空间。

4.7 位数据类型

bit 称为位数据类型，只取0或1为值，长度1字节。bit值经常当作逻辑值用于判断true(1)或false(0),输入非0值时系统将其替换为1。

4.8 二进制类型

1. binary(n)
   长度为n个字节的固定长度二进制数据，其中n是从1~8000的值。存储大小为n个字节。在输入binary值时，必须在前面带0x,可以使用0xAA5代表AA5，如果输入数据长度大于定于的长度，超出的部分会被截断。

2. varbinary(n)
   可变长度二进制数据。其中n是从1~8000的值，存储大小为所输入数据的实际长度+2个字节。

4.9 其它数据类型

1. rowversion
   每个数据都有一个计数器，当对数据库中包含rowversion列的表执行插入或者更新操作时，该计数器数值就会增加。此计数器是数据库行版本。一个表只能有一个rowversion列。每次修改或者插入包含rowversion列的行时，就会在rowversion列中插入经过增量的数据库行版本值。
   公开数据库中自动生成的唯一二进制数字的数据类型。rowversion通常用作给表行加版本戳的机制。存储大小为8个字节。rowversion数据类型只是递增的数字，不保留日期或时间。

2. timestamp
   时间戳数据类型，timestamp的数据类型为rowversion数据类型的同义词，提供数据库范围内的唯一值，反映数据修改的唯一顺序，是一个单调上升的计数器，此列的值被自动更新。在create table或alter table语句中不必为timestamp数据类型指定列名。

3. uniqueidentifier
   16字节的GUID(Globally Unique Identifier,全球唯一标识符)，是Sql Server根据网络适配器地址和主机CPU时钟产生的唯一号码，其中，每个为都是09或af范围内的十六进制数字。例如：6F9619FF-8B86-D011-B42D-00C04FC964FF，此号码可以通过newid()函数获得，在全世界各地的计算机由此函数产生的数字不会相同。

4. cursor
   游标数据类型，该类型类似与数据表，其保存的数据中的包含行和列值，但是没有索引，游标用来建立一个数据的数据集，每次处理一行数据。

5. sql_variant
   用于存储除文本，图形数据和timestamp数据外的其它任何合法的Sql Server数据，可以方便Sql Server的开发工作。

6. table
   用于存储对表或视图处理后的结果集。这种新的数据类型使得变量可以存储一个表，从而使函数或过程返回查询结果更加方便、快捷。

7. xml
   存储xml数据的数据类型。可以在列中或者xml类型的变量中存储xml实例。存储的xml数据类型表示实例大小不能超过2GB。

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