了解数据库系统原理------关系数据模型1

数据库系统原理------关系数据模型1

一.关系数据模型

数据库数据组织方式是数据模型，而其数据模型组成要素分别为：

• 数据结构
• 数据操作
• 数据完整性

关系及关系模式的概念

R(U，D，Dom，F)

R是关系名，关系的名称通常与实体的名称，或实体间联系的名称相一致。

U是关系R分4的属性集合，是关系中元组分量的描述，与定义关系的一组域对应。是关系所描述的实体的属性，或实体间联系的属性。所以在同一关系中属性名不能相同。

D为属性所来自域的集合，域是属性的取值范围，不同属性可以有相同的域，域都是原子数据的集合-----第一范式条件

Dom是属性的类型和长度
F是属性间数据依赖的集合

关系模式是关系型的描述，是静态的稳定的。

关系R的实例r（R）
一个给定关系的某一时刻的元组的集合，即当前关系的值。
关系实例是动态的，随时间不断变化的

关系数据库
应用领域中所有实体及实体间联系所形成的关系的集合

关系数据库模式
数据库中关系模式集合，是数据库的概念模式，对关系数据库的型的描述

关系数据库实例
关系模型在某一时刻对关系实例的集合

候选键
R(A1,A2,…,An)
关系中能唯一标志一个元组的最小属性集。
若一个关系有多个候选键，可以选择其中一个为主键。
包含候选键的属性集称为翘键。
若关系只有一个候选键，且这个候选键包含了关系的所有属性，称该候选键为全键。

关系模型的完整性
实体完整性规则：若属性A是关系R的主属性，则属性A的值不能为空值（NULL）

参照完整性规则：若属性F是关系R的外键，他与关系S的主键Ks对应，则R中元组在F上的取值只能有两种可能：

1. 取空值
2. 等于S中某个元组的Ks值
   R（Kr，…，F） S(Ks，…)

二.关系代数

相容关系
定义在一组相同域上的不同关系

并运算

差运算

交运算

投影运算
投影运算是一元的，对属性进行操作的运算
从关系中选择若干属性列组成一个新的关系

选择运算
选择运算是一元的，对元组进行操作的运算
在关系中选择满足给定条件的元组

外连接

除运算
除运算是关系代数的一个组合运算，可实现查询一个关系的属性值集合是否包含另一个关系的代数操作。
通常需要对参与除运算的关系进行预处理。

关系模型的优势
因此与其他数据模型相比，关系模型呈现如下突出的优点：

1．关系模型提供单一的数据结构形式，具有高度的简明性和精确性。各类用户都能很容易地掌握和运用基于关系数据模型的数据库系统，使得数据库应用开发的效率显著提高。

2．关系模型的逻辑结构和相应的操作完全独立于数据存储方式，具有高度的数据独立性。用户不必关心数据的物理存储细节。

3．关系模型使数据库理论的研究建立在坚实的数理逻辑基础上。关系运算的完备性和规范化设计理论为数据库技术的成熟奠定了基础。

4．关系数据库语言与谓词逻辑的内在联系，为以关系数据库为基础的推理系统和知识库系统的研究提供了方便，并成为新一代数据库技术不可缺少的基础。