數(shù)據(jù)庫學習筆記（三）
2024-07-21 02:08:28
供稿：網(wǎng)友
關系數(shù)據(jù)庫
一， 關系數(shù)據(jù)庫的由來
1， 系統(tǒng)而嚴格的提出關系數(shù)據(jù)庫模型的是美國ibm的e.f.codd
2， 1970年，e.f.codd繼續(xù)完善和發(fā)展關系理論。
3， c.j.data是關系數(shù)據(jù)庫領域中最著名的獨立撰稿人，學者和顧問。
二， 關系模型概述
關系模型由關系數(shù)據(jù)結構、關系操作集合和關系完整性約束三部分組成。
1、單一的數(shù)據(jù)結構關系
關系模型中的數(shù)據(jù)結構非常單一。實體及實體間的聯(lián)系都用關系表示，關系就是一張二維表。
2、關系操作
關系模型中常用的關系操作包括。關系操作的特點是集合操作方式，即操作的對象和結果都是集合。這種操作方式也成為一次一集合的方式。相應地，非關系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操作方式則為一次一記錄的方式。
3、關系的三類完整性約束：實體完整性，參照完整性，用戶定義完整性。
三， 關系數(shù)據(jù)結構及形式化定義
1， 關系
1．域：域是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。
2．笛卡兒積：
定義：給定一組域d1，d2，…，dn，這些域中可以有相同的。d1，d2，…，dn的笛卡兒積為：
d1×d2×…×dn＝{(d1,d2, …,dn) | di∈di,i=1,2, …,n}
其中每一個元素(d1,d2, …,dn)叫做一個n元組或簡稱元組（tuple）。元組中的每一個值di叫做一個分量（component）。
若di（i=1,2, …,n）為有限集，其基數(shù)為mi（i=1,2, …,n），則d1×d2×…×dn的基數(shù)m為：mi的積。
3．關系：
定義：d1×d2×…×dn的子集叫做在域d1，d2，…，dn上的關系，表示為：
r（d1，d2，…，dn）
d1×d2×…×dn表示的是域上所有可能的組合，在現(xiàn)實生活中很多元組是無意義的數(shù)據(jù)，而一個關系肯定包含在d1×d2×…×dn之中，因此在數(shù)學上把關系定義為d1×d2×…×dn的子集。
關系是笛卡兒積的有限子集，所以關系也是一個二維表，表的每行對應一個元組，表的每列對應一個域。由于域可以相同，為了加以區(qū)分，必須對每列起一個名字，稱為屬性。n目關系必有n個屬性。
候選碼：若關系中的某一屬性組的值能唯一地標識一個元組，則稱該數(shù)據(jù)組為候選碼。
全碼：若一個關系有多個候選碼，則選定其中一個為主碼。主碼的諸屬性稱為主屬性。不包含在任何候選碼中的屬性稱為非碼屬性。關系模式的所有數(shù)據(jù)組是這個關系模式的候選碼，稱為全碼。
關系可以有三種類型：基本關系、查詢表和視圖表。
對關系的限定和擴充：
⑴ 無限關系在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中時無意義的。因此，限定關系數(shù)據(jù)模型中的關系必須是有限集合。
⑵ 通過為關系的每個列附加一個屬性名的方法取消關系元組的有序性。
基本關系具有以下六條性質：
1，列是同質的，即每一列中的分量是同一類型的數(shù)據(jù)，來自同一個域。
2，不同的列可以出自同一個域，稱其中的每一列為一個屬性，不同的屬性要給予不同的屬性名。
3，列的順序無所謂，即列的次序可以任意交換。
4，任意兩個元組不能完全相同。
5，行的順序無所謂，即行的次序可以任意交換。
6，分量必須取原子值，即每一個分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項。
備注：在許多實際關系數(shù)據(jù)庫產品中，基本表并不完全具有這六條性質，例如，有的數(shù)據(jù)庫產品能（如foxpro）仍然區(qū)分了屬性順序和元組的順序；許多關系數(shù)據(jù)庫產品中，例如oracle，foxpro等，它們都允許關系表中存在兩個完全相同的元組。
四，關系模式
定義：關系的描述稱為關系模式。它可以形式化地表示為：
r(u,d,dom,f)
關系模式通常可以簡記為：
r(u)或r(a1,a2, …,an)
五，關系的完整性
1、實體完整性
實體完整性規(guī)則：若屬性a是基本關系r的主屬性，則屬性a不能取空值。
實體完整性規(guī)則說明如下：
⑴ 實體完整性規(guī)則是針對基本關系而言的。一個基本表通常對應現(xiàn)實世界的一個實體集。
⑵ 現(xiàn)實世界中的實體是可區(qū)分的，即它們具有某種唯一性標識。
⑶ 相應地，關系模型中以主碼作為唯一標識。
⑷ 主碼中的屬性即主屬性不能取空值。所謂空值就是“不知道”或“不確定”的值。
2、參照完整性
外碼定義：設f是基本關系r的一個或一組屬性，但不是關系r的碼，如果f與基本關系s的主碼ks相對應，則稱f是基本關系r的外碼（foreign key），并稱基本關系r為參照關系，基本關系s為被參照關系或目標關系。關系r和s不一定是不同的關系。
注意：f不能是關系r的主碼，ks必須是關系s的主碼。
參照完整性規(guī)則就是定義外碼與主碼之間的引用規(guī)則：
參照完整性規(guī)則：若屬性（或屬性組）f是基本關系r的外碼，它與基本關系s的主碼ks相對應（基本關系r和s不一定是不同的關系），則對于r中每個元組在f上的值必須為：
或者取空值（f的每個屬性值均為空值）；
或者等于s中某個元組的主碼值。
3、用戶定義的完整性：即是針對某一具體關系數(shù)據(jù)庫的約束條件。
未完待續(xù)。
小康
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2004-2-29
