数据库系统概论 – 关系数据库

关系数据库是创建在 关系模式 上的数据库，关系型数据库中有许多张表，每张表示意事实世界的各种实体。各种实体之间的分割均用 关系模型 来示意

关系模式由 关系数据结构 、 关系操作汇合 和关系完整性束缚 三局部组成，所有关系的汇合形成关系数据库

关系模式是 型，是关系的形容，是动态的，稳固的
关系（一张具体的二维表）是 值，是元组的汇合，是动静的，随工夫一直变动的

关系数据结构

关系

笛卡儿积

给定一组域，容许其中某些域是雷同的，这些域相乘即为域的笛卡儿积，如：D1(A,B), D2(C,D)，则 D1 * D2 = {(A,C),(A,D),(B,C),(B,D)}。一个域容许的不同取值个数称为这个 域的基数

关系

D1 * D2 * D3 * ... * Dn 的子集叫做在域 D1, D2, D3, ... , Dn 上的关系，示意为 R(D1, D2, D3, ... , Dn)，R 示意关系的名字，n 称为关系的 目或 度

关系的三种类型：根本关系（理论存储数据的逻辑示意）、查问表（查问后果对应的表）和视图表（由根本表和其它视图表导出的表，不存储理论数据）

码和其分类

若关系中的 某一属性 或属性组 的值能惟一的标识一个元组，而其任何子集都不能标识，则称该属性组为 候选码 。如学生实体中，能够应用 学号 辨别实体，也能够应用 姓名 + 班级 来辨别学生，则学生实体的候选码为： 学号 和 姓名 + 班级

若一个关系有多个候选码，能够抉择其中一个作为 主码 ，如学生实体中能够抉择 学号 或 姓名 + 班级 作为主码

候选码中诸属性称为 主属性 ，不蕴含在任何候选码中的属性称为 非主属性 或非码属性 ，如果某个关系模式的所有属性都是这个关系模式的候选码，则成为 全码

关系操作

基本操作

关系模式最罕用的关系操作包含 查问 和插入、删除、批改

查问操作 分为：抉择、投影、连贯、除、并、差、交、笛卡儿积

5 种根本查问操作：抉择、投影、并、差、笛卡儿积，其余操作依据基本操作定义和导出

关系数据语言的分类

关系代数 用对关系的运算来表白查问要求，关系演算 则用谓语表白查问要求，结构化查询语言（SQL）介于关系代数和关系演算之间

SQL 不仅仅有数据查问性能，还有数据定义和数据管制性能

关系的完整性

实体完整性束缚 和参照完整性 由关系零碎 主动反对，称为 关系的俩个不变性
用户定义的完整性是由 应用领域 须要遵循的约束条件

实体完整性束缚

实体的所有主属性都不能为空，如果呈现了就不能惟一确定一个实体

参照完整性束缚

一个关系模式的属性（r1）中可能蕴含另一个关系模式的主码（r2），则这个属性在 r1 上称为参照 r2 的外码，r1 和 r2 的取值须要统一，能够取空则代表其余含意

参照完整性束缚是关系与关系之间的束缚，即表与表之间的束缚

用户定义的完整性束缚

某一具体利用所波及数据必须满足的语义，如不能为空，不能为负等

关系代数

关系代数是一种形象的语言，是用对关系的运算表白查问，依照运算符的不同能够分为 传统的汇合运算 和专门的关系运算

传统的汇合运算

• 交：由即属于 R 又属于 S 的元组组成
• 并：由属于 R 或属于 S 的元组组成，如果两张表当中都呈现了同一个元组，新建的表当中只会呈现一次
• 差：R-S 示意属于 R 而不属于 S 的所有元组组成
• 笛卡儿积：汇合相乘，n 目和 m 目标关系 R 和 S 的笛卡儿积是一个（n+m）列的元组汇合

专门的关系运算

• 抉择：抉择关系 R 中满足给定条件的元组
• 投影；从关系 R 中抉择若干属性列组成新的关系
• 连贯 ：从两个关系的笛卡儿积中选取属性间满足肯定条件的元组， 等值连贯 是选取属性值雷同的元组，天然连贯 是一种非凡的等值连贯，要求关系 R 中的属性 A 和关系 S 中的属性 B 名字雷同，在后果中把反复的属性列去掉，非等值连贯 是操作符号不是 = 的连贯，如：!= > < 等
• 除运算：关系 R 除以关系 S 的后果为关系 T，则 T 蕴含所有在 R 但不在 S 中的属性及其值，且 T 的元组与 S 的元组的所有组合都在 R 中

两个关系 R 和 S 在做天然连贯时，抉择两个关系在公共属性上值相等的元组形成新的关系，关系 R 中某些元组有可能在 S 中不存在公共属性上值相等的元组，从而造成 R 中这些元组在操作时被舍弃了，S 中某些元组也可能被舍弃，被舍弃的元组叫做 悬浮元组

如果把悬浮元组也保留在后果关系中，而在其余属性上填 NULL，则成为 外连贯 （此时右边和左边关系的悬浮数组都保留在后果关系中），只保留右边关系 R 中的悬浮元组叫做 左外连贯 ，只保留左边关系 S 中的悬浮元组叫做 右外连贯