关系
现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示,是一种单一的数据结构
关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表
建立在集合代数的基础上
相关概念
域
一组具有相同数据类型的值的集合
笛卡尔积
给定一组域D1,D2,…,Dn(域中可以有相同的)
笛卡尔积是所有域的所有取值的一个组合
D1,D2,…,Dn的笛卡尔积为:
D1×D2×…×Dn ={(d1,d2,…,dn)|di属于Di,i=1,2,…,n}
其中的值不能重复
元组
笛卡尔积中每一个元素(d1,d2,…,dn)叫作一个n元组或元组
分量
笛卡尔积元素(d1,d2,…,dn)中的每一个值di
基数
一个域允许的不同取值的个数
D1×D2×…×Dn不同域之间的笛卡儿积的基数为各个基数的乘积
关系
D1×D2×…×Dn的子集叫作在域D1,D2,…,Dn上的关系
表示为:R(D1,D2,…,Dn)
R:关系名
n:关系的目或度(属性的数目)
关系也是一个二维表,表的每行对应一个元组,表的每列对应一个域
属性
关系中每一列表示一个属性
码
候选码
若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组,且没有多余属性,则称该属性组为候选码。
主码
若一个关系有多个候选码,则选定其中一个为主码
全码
所有属性组共同组成的候选码,称为全码
主属性
候选码的诸属性称为主属性
非主属性
不包含在任何侯选码中的属性称为非主属性或非码属性
三类关系
基本关系
实际存在的表,是实际存储数据的逻辑表示。
查询表
查询结果对应的表
视图表
由基本表或其他视图表导出的表,是虚表
基本关系的性质
- 列是同质的
- 不同的列可出自同一个域
- 列的顺序无所谓,列的次序可以任意交换
- 行的顺序无所谓,行的次序可以任意交换
- 任意两个元组的候选码不能相同
- 分量必须取原子值,即每一个分量都必须是不可分的数据项
关系模式
关系模式是对关系的描述,包括:元组集合的结构(属性构成;属性来自的域 ;属性与域之间的映象关系),元组语义以及完整性约束条件,属性间的数据依赖关系集合形象化表示
R(U,D,DOM,F)
R 关系名
U 组成该关系的属性名集合
D 属性组U中属性所来自的域
DOM 属性向域的映象集合
F 属性间的数据依赖关系集合
域名及属性向域的映象常常直接说明为属性的类型、长度简化形式
R (U) 或 R (A1,A2,…,An)
R (U,F)
R: 关系名
A1,A2,…,An : 属性名
关系模式与关系
关系模式是对关系的描述,静态的、稳定的。
关系是关系模式在某一时刻的状态或内容;动态的、随时间不断变化的
(关系模式相当于表头,关系相当于表体)
关系模式和关系往往统称为关系,通过上下文加以区别
关系数据库:在一个给定的应用领域中,所有关系的集合构成一个关系数据库
关系数据库的型:关系模式
关系数据库的值:关系
关系操作
特点:集合操作方式,操作的对象和结果都是集合,一次一集合的方式
常用的关系操作
查询
选择、投影、连接、除、并、交、差、笛卡尔积共八种
更新
插入、删除、修改
基本操作
选择、投影、并、差、笛卡尔积共5种
关系操作语言的分类
关系代数语言
用对关系的运算来表达查询要求(如ISBL
)
关系演算语言
用谓词来表达查询要求
元组关系演算语言
谓词变元的基本对象是元组变量(如APLHA, QUEL)
域关系演算语言
谓词变元的基本对象是域变量(QBE)
具有关系代数和关系演算双重特点的语言(SQL)
关系的完整性
三类完整性约束
实体完整系
若属性A是基本关系R的主属性,则属性A取值必须唯一且不能取空值。
参照完整性
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上的值必须为: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
用户定义完整性
针对某一具体关系数据库的约束条件,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,而不要由应用程序承担这一功能