关系模型和关系代数

关系模型的3类完整性规则

为了维护数据库中数据和现实中的一致性，关系型数据库的数据与更新要遵循的规则

1. 实体完整性规则
   主键的属性不能为空值

2. 参照完整性规则
   如果k是R1的主键，k也是R2的外键，那么在R2中k的值可能是空值或者R1中某个主键。
   外键是否可以为空根据具体问题而定

3. 用户自定义完整性规则
   如：定义一个学生的年龄范围

   DDL：数据定义语言，主要是定义SQL模式、基本表、视图、索引（create、drop、alter）
   DML：数据操纵语言，分为查询语句（select）和更新语句（insert、update、delete）
   DCL：数据控制语言，主要是对基本表和视图的授权、事务控制、完整性规则

   关系代数

   （1） 传统的集合操作：并、差、交、笛卡儿积（乘）、迪卡儿积逆运算（除）
   （2） 扩充的关系操作：对关系进行垂直分割（投影）、水平分割（选择）、关系的结合（连接、自然连接）

   关系代数的5个基本操作
   1、并
   关系R和S具有相同的关系模式，RUS是属于R或属于S的元组构成的集合

   2、差
   R-S是属于R的元组但不属于S的元组

   3、迪卡儿积
   R*S如果R有m个元组，S有n个元组，那么R*S有m*n个元组

   4、投影
   相当于对关系进行垂直分割，消去一些列重新安排顺序
   π4，1（R）代表关系的第1列为关系R的第4列，第2列为R的第1列

   5、选择
   对关系做水平切割，选取符合条件的元组
   

   关系代数的4个组合操作
   1、交
   R∩S是基于R有属于S的元组，R∩S=R-(R-S)

   2、连接
   连接是迪卡儿积和选择操作组合而成
   

   3、自然连接
   一般自然连接使用在R和S有公共属性的情况中，如果两个关系没有公共属性，那么自然连接转化为迪卡儿积
   

   4、除法
   比较复杂，看图解释