数据库基础<二>关系数据库

一、关系数据结构及形式化定义

1、关系模式的数据结构

     关系模式的数据结构非常简单，只包含单一的数据结构：关系

2、形式化定义

      域：一组具有相同数据类型的值的集合

      笛卡尔积

      关系

      候选码：若关系中的某一属性组能唯一地标识一个元组，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

      候选码的诸属性成为主属性，不包含在任何候选码中的属性称为非主属性或非码属性

      全码：关系模式的所有属性是这个关系模式的候选码，称为全码

      关系类型：基本关系（基本表/基表）、查询表、视图表

二、关系操作

连接：

           等值连接：在笛卡尔积中选取两属性值相等的那些元组。

           自然连接：等值连接的基础上，去掉重复的属性列

           外连接：把舍弃的元组也保存在结果中，而在其他属性上填空值。如果只把左（右）边关系中要舍弃的元组保留就叫做左（右）外连接。

具体实例：

       

三、关系的完整性

1、实体完整性

  

     实体完整性规则：若属性（指一个或一组属性）A 是基本关系 R 的主属性，则 A 不能取空值

 

2、参照完整性

      外码：设 F 是基本关系 R 的一个或一组属性，但不是关系 R 的码。 Ks 是基本关系 S 的主码。 如果 F 与 Ks 相对应，则称 F 是 R 的外码。如下图：

    

                               

                                 实例：学生（学号，姓名，性别，专业号）

                                            专业（专业号，学分，授课老师）

                                            上面的学生关系的”专业号“属性与专业关系的主码”专业号“相对应，因此”专业号“属性是学生关系的外码

      参照完整性规则：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 K 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。

          

                                   实例：如上面的例子中，学生关系中每个元组的”专业号“属性只能取下面两类值：

                                              空值：表示尚未给该学生分配专业

                                              非空值：这时该值必须是专业关系中元组”专业号“的值，表示该学生不可能分配到一个不存在的专业中。

                                  即被参照关系”专业“中一定存在一个元组，它的主码值等于该参照关系”学生“中的外码值。

  

3、用户定义完整性

      用户定义完整性就是针对某一具体关系数据库的约束条件。它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。

                       例如某个属性必须取唯一值、某个非主属性也不能取空值等等。