数据库系统概论|第二章：关系数据库—课程笔记2

前言

前一节介绍了关于关系的诸多概念性描述，而今天介绍的两小节将聚焦关系的操作以及关系完整性的约束，经过这三部分的逐一介绍之后，完整的关系模式便被给出。

一、关系操作

1.基本的关系操作

关系模型中常用的关系操作包括查询操作和插入、删除、修改操作两大部分。

• 关系的查询表达能力很强，是关系操作中最主要的部分。查询操作又可以分为选择、投影、连接、除、并、差、交、笛卡儿积等。其中选择、投影、并、差、笛卡尔积是5种基本操作。

•  关系种的插入、删除、修改操作起到数据更新的作用。

关系操作中，操作的对象和结果都是集合。【一次一集合】

2.关系数据语言的分类

二、关系的完整性

 关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。关系模型中有三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。其中，实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，称为关系的两个不变性，应该由关系系统自动支持。用户定义的完整性是在应用领域需要遵循的约束条件，体现了具体领域中的语义约束 。

1.实体完整性

若属性（指一个或一组属性）A是基本关系R的主属性，则A不能取空值（null value）。所谓空值就是“不知道”或“不存在”或“无意义”的值。如果主码由若干属性组成，则所有这些主属性都不能取空值。

例如：学生（学号，姓名，性别，出生时间）这一关系中，“学号”这一属性作为主码，其不可以为空值。

2.参照完整性⭐⭐⭐

外码：

设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码，Ks是基本关系S的主码。如果F与Ks相对应，则称F是R的外码，并称基本关系R为参照关系，基本关系S为被参照关系或目标关系。

例如：学生（学号，姓名，性别，专业号）与专业（专业号，专业名）这两个关系中，学生关系中的“专业号”属性与专业关系中的“专业号”属性对应，则在这里专业关系为被参照关系，学生关系为参照关系。

若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须或者取空值（F的每个属性值均为空值），或者等于S中某个元组的主码值。【主码的取值范围被限制，不可以超出所提供的有效范围，否则错误无效】

换而言之，在一组关系中，如果某一属性为外码，那么它的来源，即被参照关系已经为其划定了范围，不能在范围外取值，否则不满足参照完整性，无法使系统征程引用，出现“引用无效”的情况。

3.用户定义的完整性

用户定义的完整性是针对某一具体关系数据库的约束条件，它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。关系模型应提供定义和检验这类完整性的机制，以便用统一的系统的方法处理它们，而不需由应用程序承担这一功能。