关系数据库

一、 关系数据结构及形式化定义

关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统

关系

关系模型的数据结构非常简单，只包含单一的数据结构--关系，在用户看来就是一张扁平的二维表

1. 域（domain）：是指一组具有相同数据类型的值的集合
2. 笛卡尔积
3. 关系：笛卡尔积的子集叫做在域D1...Dn上的关系，表示为R(D1...Dn),其中R表示关系的名字，n是关系的目或度。若关系中的某一属性组的值能够唯一地识别一个元组，而其他子集不能，则称该属性为候选码，若一个关系中有多个候选码时选一个为主码。
4. 关系有三种类型：基本关系（表）、查询表和视图表
5. 关系模型要求关系必须是规范化的，在这些规范条件中最基本的一条就是，关系中的每一分量必须是一个不可分的数据项。规范化的关系称为（NF）。

关系模型

1. 定义： 关系的描述称为关系模型，可以形式的表示为R(U,D,DOM,F)其中U为该关系的属性名集合，D为U中属性所来自的域，DOM为属性向域的映像集合，F为属性间数据的依赖关系集合。
2. 关系是动态的，是关系模型在某一时刻的状态或内容，关系模型是静态的、稳定的。

关系数据库

在关系模型中，实体以及实体之间的联系都是用关系来表示，例如导师实体、研究生实体、导师域研究生之间的一对多的联系都可以用一个关系来表示，所有关系的集合构成一个关系数据库。

二、关系操作

基本的关系操作：

查询、插入、删除和修改，其中查询又可以分为选择、投影、连接、除、并、差、交和笛卡尔积等。

分类

1. 关系代数
2. 关系演算
3. SQL

三、关系的完整性

实体完整性

定义：若属性A是基本关系R的主属性，则A不能取空值。如果取了空值，就说明存在个某个不可表识的实体，即存在不可区分的实体，而现实世界中的实体是可以区分的，例如每个学生都是一个独立的个体。

参照完整性

现实世界中存在实体之间的某种联系，即关系和关系之间的引用。

1. 定义：设F是R的一个或一组属性，但不是R的码，Ks是基本关系S的主码，如果F和Ks相对应，则称F是R的外码，并称R为参照关系，S为被参照关系或者目标关系。
2. 规则：若F是R的外码，它与S的主码Ks相对应，则对于R中每一个元组在F上的值必须 等于S中某个元组的主码值或者取空值（未分配关系）

用户定义完整性

任何关系数据库都应支持实体完整性和参照完整性，这是关系模型所要求的，但是除此之外，还有一些用户定义的规则，如某个属性不能为空，或者取值范围为0～100等

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