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  • 关系数据模型特点
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    2013-07-08 17:35:00

    1、结构简单

    2、可以直接处理多对多的关系

    3、是面向记录集合的

    4、有坚实的理论基础(数学理论:集合论、关系代数)

    5、具有较高的数据独立性

    转载于:https://www.cnblogs.com/tianyongze/p/3178441.html

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  • 关系模型就是用二维表描述数据本身,以及数据之间的关系。 关系模型的组成: 数据结构(表结构)+关系操作(八个操作)+完整性约束(三个完整性) 实体完整性 在关系表中,所有元组主码的值都不能为空。 参照...

    关系模型就是用二维表描述数据本身,以及数据之间的关系。

    关系模型的组成
    数据结构(表结构)+关系操作(八个操作)+完整性约束(三个完整性)
    实体完整性 在关系表中,所有元组主码的值都不能为空。
    参照完整性 在关系模型中,采用给关系定义外键的形式进行关系间属性的引用,从而实现参照完整性。
    自定义完整性 能反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求的约束条件,称为用户自定义的完整性

    关系模型的特点

    1)每一列不可再分;

    2)同一关系中属性(字段)不允许重名

    3)关系中不允许有完全相同的元组

    4)关系中交换任意两行的位置不影响数据的实际含义;

    5)关系中交换任意两列的位置不影响数据的实际含义

    关系模型是用二维表描述实体以及实体之间的联系。
     在关系模型中把二维表称为关系,
     表中的列称为属性,列中的值取自相应的域(Domain),域是属性所有可能取值的集合。表中的一行称为一个元组(Tuple),元组用关键字(Keyword)标识。

    关系模型具有坚实的理论基础。在层次、网状和关系三种常用的数据模型中,关系模型是唯一可数学化的数据模型。

    二维表不仅能表示实体,而且能方便地表示实体之间的联系,所以说它有很强的表达能力,这是层次模型和网状模型所不及的。

    关系模型的基本结构是二维表,数据的表示方法统一、简单,便于在计算机上实现。

    数据独立性高。

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  • 关系型数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式,在关系模型中用表格结构表达实体集,以及实体集之间的联系,其最大特点是描述的一致性。关系模型是由若干个关系模式组成的集合。关系模式可记为R(A1,A2,A3,…,...
    b6a652c79455fb2fcf36256f03e07486.png

    关系模型是目前最常用地数据模型之一。关系型数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式,在关系模型中用表格结构表达实体集,以及实体集之间的联系,其最大特点是描述的一致性。关系模型是由若干个关系模式组成的集合。关系模式可记为R(A1,A2,A3,…,An),其中,R表示关系名,A1,A2,A3,…,An表示属性名。

    一个关系模式相当于一个记录型,对应与程序设计语言中类型定义的概念。关系是一个实例,也是一张表,对应于程序设计语言中变量的慨念。变量的值随程序运行可能发生变化,当关系被更新时,关系实例的内容也随时间发生了变化。

    在关系模型中用主码导航数据,表格简单、直观易懂,用户只需要简单的查询语句就可以对数据库进行操作,即用户只需指出“做什么”或“找什么”,而不必详细说明“怎么做”或“怎么找”,不需要涉及到存储结构和访问技术等细节。

    例:教学管理数据库4个关系模式如下:

    S(Sno,Sname,SD,Sage,Sex):学生关系模式S,属性为学号、姓名、系、年龄和性别。

    T(Tno,Tname,Tage,Sex):教师关系模式T,属性为教师号、姓名、年龄和性别。

    C(Con,Cname,Pcno):课程关系模式C,属性为课程号、课程名、先修课程号。

    SC(Sno,Cno,Grade):学生选课关系模式SC,属性为学号、课程号、成绩。

    关系模式中带下划线的属性是主码属性。教学模型的一个具体实例如下图所示:

    0fc7ab07abd7f4b9f69e285b3c324472.png
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  • 文章目录关系数据库关系操作基本关系操作关系数据库语言的分类关系模型的完整性实体完整性(Entity Integrity)参照完整性(Referential Integrity)用户定义完整性(User-defined Integrity)E-R图向关系模型的转换...

    本人就职于国际知名终端厂商,负责modem芯片研发。
    在5G早期负责终端数据业务层、核心网相关的开发工作,目前牵头6G算力网络技术标准研究。

    关系数据库

    关系操作

    数据模型的三个方面:

    • 数据结构
    • 数据操作
    • 完整性约束

    基本关系操作

    • 常用的关系操作
      👊查询:选择、投影、连接、除、并、交、差
      👊数据更新:插入、删除、修改
      👊查询的表达能力是其中最主要的部分
      👊选择、投影、并、差、笛卡尔积是5种基本操作

    • 关系操作的特点
      集合操做方式:操作的对象和结果都是集合,一次一集合的方式

    关系数据库语言的分类

    • 关系代数语言
      用对关系的运算来表达查询要求
      代表: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
      🔸 代表:APLHA,QUEL
      域关系演算语言:
      🔸 谓词变元的基本对象是域变量
      🔸 代表:QBE
    • 具有关系代数和关系演算双重特点的语言
      代表:SQL(Structured Query Language)
      🔹 SQL不仅具有丰富的查询功能,而且具有数据定义和数据控制功能,是集查询、DDL(data definition language)、DML(data manipulation language)和DCL(Data Control Language)于一体的关系数据语言。它充分体现了关系数据语言的特点和优点,是关系数据库的标准语言
      🔹 SQL特点:完备的表达能力、非过程化的集合操作、功能强、能嵌入高级语言使用
      在这里插入图片描述
      关系代数、元组关系演算和域关系演算三种语言在表达能力上是完全等价的

    关系模型的完整性

    为了维护数据库中数据与现实世界的一致性,对关系数据库的插入、删除和修改操作必须有一定的约束条件,这就是关系模型的三类完整性:

    • 实体完整性
    • 参照完整性
    • 用户定义的完整性

    实体完整性(Entity Integrity)

    • 实体完整性是指主键的值不能为空或者部分为空
    • 关系模型中的一个元组对应一个实体,一个关系则对应一个实体集
      例如,一条学生记录对应着一个学生,学生关系对应着学生的集合
    • 现实世界中的实体是可区分的,即它们具有某种唯一性标识。与此相对应,关系模型中以主关系键来唯一标识元组
      例如,学生关系中的属性“学号”可以唯一标识一个元组,也可以唯一标识学生实体
    • 如果主键中的值为空或部分为空,即主属性为空,则不符合键的定义条件,不能唯一标识元组及其相对应的实体。这就说明存在不可区分的实体,从而与现实世界中的实体是可以区分的事实相矛盾。因此主键的值不能为空或部分为空
      例如,学生关系中的主键“学号”不能为空;选课关系中的主键“学号+课程号”不能部分为空,即“学号”和“课程号”两个属性都不能为空

    参照完整性(Referential Integrity)

    现实世界中的实体之间往往存在某种联系,在关系模型中实体及实体间的联系都是用关系来描述的。这样就自然存在着关系与关系间的引用。

    例1: 学生(学号,姓名,性别,专业号,年龄)
    专业(专业号,专业名)

    例2: 学生(学号,姓名,性别,专业号,年龄)
    课程(课程号,课程名,学分)
    选课(学号,课程号,成绩)

    • 定义:设F是基本关系R的一个或一组属性,但不是关系R的码,如果F与基本关系S的主码Ks相对应,则称F是基本关系R的外码(Foreign Key),并称基本关系R为参照关系(Referencing Relation),基本关系S为被参照关系(Referenced Relation)或目标关系(Target Relation)

    • 关系R和S不一定是不同的关系

    • 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:
      ①或者取空值(F的每个属性值均为空值);
      ②或者等于S中某个元组的主码值。

    • 如下图,学生关系中某个学生(如s1或s2)“系别”的取值,必须在参照的系别关系中主关系键“系别”的值中能够找到,否则表示把该学生分配到一个不存在的部门中,显然不符合语义。
      如果某个学生(如s11)“系别”取空值,则表示该学生尚未分配到任何一个系。否则,它只能取专业关系中某个元组的专业号值
      在这里插入图片描述

    • 例如:
      学生(学号,姓名,性别,专业号,年龄)
      课程(课程号,课程名,学分)
      选课(学号,课程号,成绩)

      如果按照参照完整性规则,选课关系中的外部关系键“学号”和“课程号”可以取空值或者取被参照关系中已经存在的值。但由于“学号”和“课程号”是选课关系中主属性,根据实体完整性规则,两个属性都不能为空。所以选课关系中的外部关系键“学号”和“课程号”中只能取被参照关系中已经存在的值

    • 实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件,被称作关系的两个不变性。任何关系数据库系统都应该支持这两类完整性

    • 除此之外,不同的关系数据库系统由于应用环境的不同,往往还需要一些特殊的约束条件,这就是用户定义完整性

    用户定义完整性(User-defined Integrity)

    • 用户定义完整性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,属性值根据实际需要,要具备一些约束条件,如选课关系中成绩不能为负数;某些数据的输入格式要有一些限制等;工资不能低于“地区最低工资”
    • 关系模型应该提供定义和检验这类完整性的机制,以便使用统一的、系统的方法处理它们,而不要由应用程序承担这一功能

    E-R图向关系模型的转换

    • E-R图向关系模型的转换要解决的问题
      ①如何将实体型和实体间的联系转换为关系模式
      ②如何确定这些关系模式的属性和码

    • 转换内容
      将E-R图转换为关系模型:将实体、实体属性和实体之间的联系转换为关系模式。

      实体型间的联系有以下不同情况:
      (1)一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与任意一端对应的关系模式合并
      (2)一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模型,也可以与n端对应的关系模式合并
      (3)一个m:n联系转换为一个关系模型。例如:“选修”联系是一个m:n联系,可以将它转换为如下关系模式,其中学号与课程号为关系的组合码 👉选修(学号课程号,成绩)
      (4)三个或三个以上实体间的一个多元联系转换为一个关系模式。例如:“讲授”联系是一个三元联系,,可以将它转换为如下关系模式,其中课程号、教工号和书号为关系的组合码👉讲授(课程号教工号书号

    综合练习 E-R图

    用E-R图表示某个工厂物资管理的概念模型

    • 实体
      仓库:仓库号、面积、电话号码
      零件:零件号、名称、规格、单价、描述
      供应商:供应商号、姓名、地址、电话号码、账号
      项目:项目号、预算、开工日期
      职工:职工号、姓名、年龄、职称
    • 实体之间的联系如下:
      (1)一个仓库可以存放多种零件,一种零件可以存放在多个仓库中。仓库和零件具有多对多的联系。用库存量来表示某种零件在某个仓库中的数量;
      (2)一个仓库有多个职工当仓库保管员,一个职工只能在一个仓库工作,仓库和职工之间是一对多的联系。职工实体型中具有一对多的联系;
      (3)职工之间具有领导与被领导关系。及仓库主任领导若干保管员;
      (4)供应商、项目和零件三者之间具有多对多的联系
      在这里插入图片描述
      将E-R图转换为关系模式,并说明外键和主键的对应关系
      供应(供应商号,项目号,零件号,…)
      🔹 (供应商号,项目号,零件号)为主键
      🔹 供应商号是外键与供应商的供应商号对应
      🔹 项目号是外键与项目的主键项目号对应
      🔹 零件号是外键与零件的主键零件号对应
      库存(仓库号,零件号,…)
      🔹 (仓库号,零件号)为主键
      🔹 仓库号是外键与仓库的主键仓库号对应
      🔹 零件号是外键与零件的主键零件号对应
      工作(仓库号,职工号,领导职工号,…)
      🔹 (仓库号,职工号,领导职工号)为主键
      🔹 仓库号是外键与仓库的主键仓库号对应
      🔹 职工号是外键与职工的主键职工号对应
      🔹 领导职工号是外键与职工的主键职工号对应

    关系数据库——关系数据结构及形式化定义
    关系数据库——关系代数


    在这里插入图片描述

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