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第3章 SQL Server数据库结构和管理 3.1 数据库物理存储结构 3.1.1 数据库文件和文件组 3.1.2 数据文件的使用分配 3.1.3 事务日志文件结构 3.1.1 数据库文件和文件组 1. 主数据库文件（Primary Database File）：是数据库的起点，可以指向数据库中文件的其它部分。每个数据库都有一个主数据库文件。文件扩展名一般是 .mdf。 2. 次数据库文件（Secondary Database File）：有些数据库可能没有次数据文件，而有的数据库则有多个次数据文件。文件扩展名多是 .ndf。 3. 事务日志文件：日志文件包含恢复数据库所需的所有日志信息。每个数据库必须至少有一个日志文件，但可以不止一个。推荐的文件扩展名是 .ldf。 数据库文件组 为了便于分配和管理，SQL Server允许将多个文件归纳为同一组，并赋予此组一个名称，这就是文件组。文件组能够控制各个文件的存放位置，其中的每个文件常建立在不同的硬盘驱动器上，这样可以减轻单个磁盘驱动器的存储负载，提高数据库的存储效率，从而达到提高系统性能的目的。 数据库文件组的好处 在存储数据时， SQL Server采用按比例填充策略使用文件组内每个文件所提供的存储空间。例如，如果一个服务器上有4个可供数据库使用的硬盘，他们提供给数据库的最大存储空间分别为100M，200M，300M和100M，我们可以在前面3个硬盘上建立一个数据文件组，包含三个文件，每个硬盘上分配一个文件，在第4个硬盘上建立数据库的日志文件，当发生数据库的读写操作时，日志数据写入第4个硬盘，而数据库数据写入前3个硬盘。在写入数据时，SQL Server根据文件组内每个数据文件中剩余的空间大小按比例分配写入其中的数据量，即1：2：3，这样不仅保证文件组内每个文件的空间基本上同时用完，而且将一次磁盘操作同时分配给多个磁盘控制器，可以减轻每个磁盘的负载，从而提高写入速度。 建立数据文件和文件组时，应注意以下两点： 每个数据文件或文件组只能属于一个数据库，每个数据文件也只能成为一个文件组的成员。也就是说，数据文件不能跨文件组使用，数据文件和文件组不能跨数据库使用。 日志文件是独立的，它不能作为其他数据文件组的成员。即数据库内的数据和日志不能存入相同的文件或文件组。 主文件组和次文件组 1. 主文件组：包含主数据文件和所有没有被包含在其它文件组里的文件。在创建数据库时，如果未指定其他数据文件所属文件组，这些文件将归属于主文件组。数据库的系统表都包含在主文件组里，所以，当主文件组的空间用完后，将无法向系统表中添加新的目录信息。 2. 次文件组：也称用户自定义文件组，包括所有使用数据库创建语句（CREATE DATABASES）或数据库修改语句（ALTER DATABASES）时使用FILEGROUP关键字进行指定的文件。 3. 默认文件组：任何时候，只能有一个文件组是默认文件组。默认情况下，主文件组被认为是默认文件组。 使用数据文件和文件组的建议： 1. 创建数据库时，允许数据文件能够自动增长，但要设置一个上限，否则有可能充满磁盘。 2. 主文件组要足够大以容纳所有的系统表。否则新的信息就无法添加到系统表，数据库也就无法追加修改。 3. 建议把频繁查询的文件和频繁修改的文件分放在不同的文件组。 4. 把索引、大型的文本文件、图象文件放到专门的文件组里。 3.1.2 数据文件的使用分配 在 SQL Server 中，数据文件存储的基本单位是页。 在 SQL Server 中，页的大小是 8 KB。这意味着 SQL Server 数据库每兆字节有 128 页。 每页的开始部分是 96 字节的页首，用于存储系统信息，如页的类型、页的可用空间量、页对象ID等。 根据页面所存储的不同信息，可以将它划分为8种页类型。 2．数据页面存储格式 （1）数据页面 数据页包含数据行中除 text、ntext 和 image 数据外的所有数据，页首占用每个数据页的前96个字节，剩余的8096字节用于数据和行偏移数组。 2．数据页面存储格式 （2）数据行 紧跟着页头的就是存储表的真正数据行区域。单个数据行的最大长度是8060字节。 数据行不能跨页存储（文本和图像例外）。页内数据行的多少依赖于表的结构和要存储的数据。 如果一个表的所有列都是定长，那么该表在每一页上存储相同数目的行。 如果一个表里有变长列，那么该表总是在每一页上存储尽可能多的行。 数据行越短，每一页存储的行数就越多。 2．数据页面存储格式 （3）行偏移数组 当单行数据长度为最大8060字节时，行偏移数组占用8096-8060=36个字节。 但实际中一个数据行大多不是8060字节