初识关系数据库

关系型数据库是常用的数据库，我将从理论与实践两部分来学习

理论部分：

1. 数据库模型是什么？

2. 如何设计数据库表？

3. 数据库设计规范——范式？

4. 其他更高级实际使用中遇到的问题，待探索......

实践部分：将找到一种企业使用经典案例，基于MySQL与Sqlite实操设计数据关系系统的数据库表，实现理论与实践结合。

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1.数据库模型——关系 元组 属性

• 1.1关系

• 定义

  • 关系可以被理解为一张二维表。在数学上，关系是从笛卡尔积中选取的一些元素组成的集合。在数据库中，它具体表现为一个表格，用来存储具有相同结构的数据记录。例如，一个学生信息表就是一个关系，表中包含多个学生的信息。

• 特点

  • 有序性：关系中的每一列都有特定的顺序，这个顺序在定义关系时就已经确定。例如，在学生信息表中，第一列可能是学生编号，第二列是学生姓名，这个顺序不能随意改变，因为它代表了数据的结构。

  • 唯一性：关系中的每一行（即元组）都是唯一的，不能有重复的行。这是通过主键来保证的。主键是关系中一个或多个属性的组合，其值能够唯一标识关系中的每一个元组。例如，在学生信息表中，学生编号可以作为主键，因为每个学生的编号都是唯一的。

  • 不可分割性：关系中的每个属性都是不可再分的基本数据项。这意味着关系中的每个单元格只能包含一个值，而不是一组值或一个复杂的数据结构。例如，在学生信息表中，姓名这一属性只能包含一个字符串值，而不能包含一个包含多个名字的列表。

• 1.2元组

• 定义

  • 元组是关系中的每一行记录。它代表了关系中的一个具体实例。在学生信息表这个关系中，每个学生的信息就是一条元组。例如，一个元组可能是（1001，“张三”，18，“计算机科学”），表示一个编号为1001、姓名为张三、年龄为18、专业为计算机科学的学生。

• 特点

  • 完整性：元组包含了关系中所有属性的值。每个元组都必须符合关系的结构定义，即包含关系中定义的所有属性。在学生信息表中，每条元组都必须有学生编号、姓名、年龄和专业等所有属性的值。

  • 独立性：元组之间是相互独立的。每个元组都代表了一个独立的实体实例，它们之间没有直接的联系。在数据库操作中，可以单独地插入、删除或修改每个元组，而不会影响到其他元组。

• 1.3属性

• 定义

  • 属性是关系中的每一列。它代表了关系中实体的一个特征或性质。在学生信息表这个关系中，学生编号、姓名、年龄和专业都是属性。属性定义了关系中数据的结构，即每个元组应该包含哪些信息。

• 特点

  • 数据类型：每个属性都有一个明确的数据类型。数据类型定义了属性可以取值的范围和格式。例如，学生编号可能是整数类型（INT），姓名可能是字符类型（VARCHAR），年龄可能是整数类型，专业可能是字符类型。数据类型确保了属性值的合法性和一致性。

  • 域：属性的取值范围称为域。域可以是有限的，如性别属性的域可能是{“男”，“女”}；也可以是无限的，如年龄属性的域可能是0到150之间的整数。在数据库设计中，通过定义属性的域，可以限制非法数据的输入，保证数据的准确性。

  • 可选性：属性可以是可选的或必选的。可选属性意味着在某些元组中，该属性的值可以为空（NULL）。例如，在学生信息表中，学生的电子邮件地址属性可能是可选的，因为不是每个学生都必须提供电子邮件地址。必选属性则必须在每个元组中都有值，如学生编号通常是必选属性。

• 1.4三者关系

• 一个关系由多个元组组成，每个元组代表关系中的一个实例。同时，关系由多个属性定义其结构，每个属性代表关系中实体的一个特征。元组是关系中的行，属性是关系中的列。

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  下节了解关系型数据库如何设计