3、关系型数据库管理系统详解

关系型数据库管理系统详解

1. 关系数据模型概述

关系数据模型是基于将数据记录存储为表中各行的概念。每一行代表现实世界中的一个实体，而表的列则是这些实体的属性。几十年来，关系数据模型一直是数据库系统的主要数据模型。自 20 世纪 80 年代以来，关系数据库管理系统（RDBMS）取得了商业上的成功，市场上有许多功能强大的系统，它们满足数据库系统的所有基本要求。

1.1 数据库和关系模式

关系数据库由一组表组成。每个表都有一个预定义的名称（关系符号）和一组预定义的列名（属性名）。每个属性 $A_i$ 的取值范围是一个预定义的域 $dom(A_i)$，这意味着该属性列中的值只能来自这个域。表按行填充代表实体状态的值，即行是符合预定义属性域的元组。从数学意义上讲，每个表对应一个关系，关系中的元组集是属性域笛卡尔积的子集。如果 $r$ 是表中的元组集，那么 $r \subseteq dom(A_1) \times \cdots \times dom(A_n)$。

关系符号 $R$ 的属性名 $A_i$ 的定义称为关系模式；数据库中所有关系符号的关系模式集称为数据库模式。通过数据库模式，我们定义了数据库中将创建哪些表；通过每个关系模式，我们定义了每个表中存储哪些属性。

除了单纯的属性定义外，每个关系模式可以有内部关系约束，数据库模式可以有外部关系约束。这些约束描述了存储数据之间的依赖关系：内部关系约束描述单个表内的依赖关系，而外部关系约束描述不同表之间的依赖关系。数据库约束可用于验证插入表中的数据在语义上是否正确。例如，内部关系约束可以是函数依赖，特别是键约束，在 ER 图中的键属性（如 BookID 和 ReaderID）将成为相应数据库表中的键