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  • 关系模型

    千次阅读 2018-07-11 18:31:41
    关系模式是对关系的描述 关系数据库 关系操作集合 关系完整性约束 关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件 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,被称作是关系的两个不变性,...

    关系模型

    关系模型组成的三要素

    关系数据结构

    • 基本概念
      • 关系
      • 关系模式
        • 什么是关系模式
          • 关系模式(Relation Schema)是型
        • 关系是值
          • 关系模式是对关系的描述
      • 关系数据库

    关系操作集合

    关系完整性约束

    • 关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件
    • 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,被称作是关系的两个不变性,应该由关系系统自动支持。

    基本关系的六大性质

    ① 列是同质的(Homogeneous)

    • 每一列中的分量是同一类型的数据,来自同一个域

    ② 不同的列可出自同一个域

    • 其中的每一列称为一个属性
    • 不同的属性要给予不同的属性名

    ③ 列的顺序无所谓

    • 列的次序可以任意交换
    • 遵循这一性质的数据库产品(如ORACLE),增加新属性时,永远是插至最后一列。但也有许多关系数据库产品没有遵循这一性质,例如FoxPro仍然区分了属性顺序

    ④ 任意两个元组的候选码不能完全相同

    • 候选码是可以惟一标识一个元组的属性或属性组。若一个关系中的候选码有多个,则选择一个作为主码

    ⑤ 行的顺序无所谓

    • 行的次序可以任意交换
    • 遵循这一性质的数据库产品(如ORACLE),插入一个元组时永远插至最后一行。但也有许多关系数据库产品没有遵循这一性质,例如FoxPro仍然区分了元组的顺序

    ⑥ 分量必须取原子值

    • 每一个分量都必须是不可分的数据项。

    关系模型中的三类完整性约束

    实体完整性

    参照完整性

    • 外码(Foreign Key)

    用户定义的完整性

    这里写图片描述

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  • 关系型模型与非关系模型的区别 ** 数据模型 数据模分为两类 : 1.概念模型:也称信息模型,它按用户观点来数据和信息建模,主要用于数据库设计。 2.逻辑模型和物理模型 逻辑模型 物理模型 层次模型、...

    **

    关系型模型与非关系模型的区别

    **

    数据模型

    数据模分为两类
    1.概念模型:也称信息模型,它是按用户的观点来对数据和信息建模,主要用于数据库设计。
    2.逻辑模型和物理模型

    逻辑模型 物理模型
    层次模型、网状模型、关系模型、面向对象数据模型、对象关系数据模型、半结构化数据模型 描述数据在系统内部的表示方式和存取方法,或在磁盘或磁带上的存储方式和存取方法,是面向计算机系统的

    非关系模型

    1. 层次模型
      (1)有且只有一个结点没有双亲结点,这个结点称为根节点。
      (2)根以外的其他结点有且仅有一个双亲结点。
      层次模型像一颗倒立的树,结点的双亲是唯一的

    2. 网状模型
      (1)允许一个以上的结点无双亲
      (2)一个结点可以有多于一个的双亲
      网状模型中子女结点于双亲节点的联系可以不唯一

    关系模型

    从用户观点看,关系模型是由一组关系组成,每个关系的数据结构是一张规范化的二维表。
    二维表里术语对比

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  • 关系模型的基本概念

    2020-05-24 14:25:28
    关系模型的基本概念关系模型简述关系模型研究问题关系模型的三个要素一些数学描述的概念 关系模型简述 1.最早由E.F.Codd在1970年提出。 2.从表(Table)及表处理方式中抽象出来传统表及其操作进行...

    关系模型简述

    1.最早由E.F.Codd在1970年提出。
    2.是从表(Table)及表的处理方式中抽象出来的,是在对传统表及其操作进行数学化严格定义的基础上,引入集合理论与逻辑学理论提出的。
    3.是数据库的三大经典模型(层次模型、网状模型和关系模型)之一,现在大多数数据库系统仍然使用关系数据模型。
    4.标准的数据库语言(SQL语言)是建立在关系模型基础之上的,数据库领域的众多理论也都是建立在关系模型基础之上的。

    关系模型研究的问题

    1.我们把关系(relation)都抽象成了一个一个Table。

    2.关系模型就是处理Table的,它由三个部分组成:
    ①描述DB各种数据的基本结构形式(Table/relation)
    ②描述Table与Table之间所可能发生的各种操作(关系运算)
    ③描述这些操作所应遵循的约束条件(完整性约束)

    关系模型的三个要素

    ①基本结构:Relation/Table
    ②基本操作:Relation Operator(例如:交∩、并∪、差-、投影π等等)
    ③完整性约束:实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性。

    一些数学描述的概念

    域(Domain)
    首先定义列的取值范围“域(Domain)”

    1.一组值的集合,这组值具有相同的数据类型。如整数的集合、字符串的集合、全体学生的集合
    2.集合中元素的个数为域的基数(Cardinality)

    笛卡尔积(Cartesian Product)
    定义“元组”及所有可能组合成的元组:笛卡尔积

    1.一组域D1,D2,…,Dn的笛卡尔积为:
    D1×D2×…×Dn={(d1,d2,…,dn)|di∈Di,i=1…n}

    2.笛卡尔积的每个元素(d1,d2,…,dn)称作一个n-元组

    元组(d1,d2,…,dn)的每一个值di叫做一个分量(component)
    元组(d1,d2,…,dn)是从每一个域任取一个值所形成的一种组合,笛卡尔积是所有这种可能组合的集合,即:笛卡尔积是由n个域形成的所有可能的n-元组的集合
    若Di的基数为mi,则笛卡尔积的基数,即元组个数为m1×m1×…×mn

    关系(Relation)
    1.一组域D1,D2,…,Dn的笛卡尔积的子集

    2.笛卡尔积中具有某一方面意义的那些元组被称作一个关系(Relation)
    由于关系的不同列可能来自同一个域,为区分,需要为每一列起一个名字,该名字即为属性名。

    3.关系可用R(A1😄1,A2😄2,…,An😄n)表示,可简记为R(A1,A2,…,An),这种描述被称为关系模式(Schema)或表标题(head)

    4.R是关系的名字,Ai是属性,Di是属性所对应的域,n是关系的度或目(degree),关系中元组的数目称为关系的基数(Cardinality)
    例如:家庭(丈夫:男人,妻子:女人,子女:儿童)或家庭(丈夫,妻子,子女)

    5.关系模式R中属性向域的映像在很多DBMS种一般直接说明为属性的类型、长度等。
    例如:Student(S# char(8),Sname char(10),Ssex char(2),Sage integer,D# char(2),Sclass char(6))

    关系模式与关系
    1.同一关系模式下,可有很多的关系
    2.关系模式是关系的结构,关系是关系模式在某一时刻的数据
    3.关系模式是稳定的:而关系是某一时刻的值,是随时间可能变化的

    关系的特性及相关概念
    1.列是同质的:即每一列中的分量来自同一个域,是同一类型的数据
    2.不同的列可来自同一个域,称其中的每一列为一个属性,不同的属性要给予不同的属性名。
    3.列位置互换性(无关性)
    4.行位置互换性(无关性)
    5.理论上,关系的任意两个元组不能完全相同。(集合的要求:集合内不能有相同的两个元素);现实应用中,表(Table)可能并不完全遵守此特性。
    (这也说明了关系和表并不是完全相同的)。
    6.元组相同是指两个元组的每个分量都相同。
    7.属性的不可再分特性:又被称为关系第一范式

    关系上的一些重要概念
    候选码(Candidate Key)/候选键
    关系中的一个属性组,其值能唯一标识一个元组,若从该属性组中去掉任何一个属性,它就不具有这一性质了,这样的属性组称作候选码。
    候选码不一定只有一个,候选码也可能是多个属性的集合。
    例如学生表中学生的学号就是一个候选键。

    主码(Primary Key)/主键
    当有多个候选码时,可以选定一个作为主码。
    DBMS以主码为主要线索管理关系中的各个元组。

    主属性与非主属性
    包含在任何一个候选码中的属性被称作主属性,而其他属性被称作非主属性
    最简单的,候选码只包含一个属性。
    最极端的,所有属性构成这个关系的候选码,称为全码(All-Key)。

    外码(Foreign Key)/外键
    关系R中的一个属性组,它不是R的候选码,但它与另一个关系S的候选码相对应,则称这个属性组为R的外码或外键。
    两个关系通常是靠外码连接起来的。

    关系模型的完整性
    实体完整性
    关系的主码中的属性值不能为空值。

    空值:不知道、不存在或者无意义的值
    数据库中有了空值,会影响许多方面,如影响聚集函数运算的正确性,不能参加与算术、比较或逻辑运算等。
    有空值的时候是需要特殊处理的,要特别注意。

    参照完整性
    一个关系的外码一定要在该外码多对应的关系的属性范围内。
    一个关系的某一元组可以没有外码。

    用户自定义完整性
    用户针对具体的应用环境定义的完整性约束条件。
    当有更新操作发生时,DBMS将自动安照完整性约束条件检验更新操作的正确性。

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  • 一)准确认识数据、...3)数据库管理系统(Database Management System ,DBMS)用于创建、管理和维护数据库时所使用软件,介于用户和操作系统之间,可数据库进行管理;4)数据库系统包括3个主要组成部分:i...

    一)准确认识数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统

    1)数据(Data)是数据库中存储的基本对象,是数据库存储的最基本元素。

    2)存储数据的“仓库”称之为数据库(Dataase, DB);

    3)数据库管理系统(Database Management System ,DBMS)是用于创建、管理和维护数据库时所使用的软件,介于用户和操作系统之间,可对数据库进行管理;

    4)数据库系统包括3个主要的组成部分:

    i)数据库,用于存储数据的存储空间;

    ii)数据库管理系统,用于管理数据库的关键;

    iii)数据库应用程序:为了提高数据库系统的处理能力所使用的管理数据库的软件补充。

    二)与其他数据库管理系统相比较,MySQL的优势

    1)MySQL是一个关系数据库管理系统;

    2)MySQL是开源的;

    3)MySQL服务器是一个快速、可靠和易于使用的数据库服务器;

    4)MySQL服务器工作在客户/服务器或嵌入系统中;

    5)有大量的MySQL软件可以使用。

    三)关系型数据库模型

    关系型数据模型的结构

    在数据库技术中,用模型的概念描述数据库的结构和语义,对现实世界进行抽象。能表示实体类型及实体间联系的模型称为“数据模型”。数据模型的种类很多,广泛使用的分为两种:

    i)一种是独立与计算机系统的数据模型,完全不涉及信息在计算机中的表示,只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构,这种模型称为“概念数据模型”,它是对现实世界的第一层抽象,典型代表是“实体---关系模型”。

    ii)另一种数据模型是直接面向数据库的逻辑结构,它是对现实世界的第二层抽象。这种模型直接与数据库管理系统有关,称为“逻辑数据模型”。

    逻辑数据模型包括:层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型。前两者很少用,目前理论成熟、使用普及的模型就是关系模型。逻辑数据模型应该包括数据结构、数据操作和数据完整性约束3个部分。

    1)关系模型

    关系模型是由若干个关系模式组成的集合,关系模式的实例称为关系,每个关系实际上是一张二维表格。

    关系数据库是以关系模型为基础的数据库,是一种根据表、元组、字段之间的关系进行组织和访问数据的数据库,它通过若干个表来存取数据,并且通过关系将这些表联系在一起。典型产品有:DB2、Oracle、SQL Server等。

    关系模型有3个部分组成:数据结构、数据操作和完整性规则。

    1.1)关系模型中的一些术语:

    a )关系(Relation):对应通常所说的一张表。

    b)元组(Tuple):表中的一行即为一个元组,表中任意两行(元组)不能相同;

    c)属性(Attribute):表中的一列即为一个属性,给每个属性起一个名称即属性名,表中的属性名不能相同;

    d)主键(Key):表中的某个属性组,可以唯一确定一个元组;

    e)域(Dmain):列的取值范围称为域;

    f)分量:元组中的一个属性值;

    g)关系模式:对关系的描述,可表示为:关系名(属性1,属性2......属性n),如:学生(学号,姓名,年龄,性别,系别)。

    一个关系模型是多个关系模式的集合。在关系模型中,实体以及实体间的联系都是用关系来表示的。如,学生、课程、学生与课程之间的多对多联系在关系模型中可以如下:

    学生(学号,姓名,年龄,性别,系别)

    课程(课程号,课程名,学分)

    选修(学号,课程号,成绩)

    关系和传统的二维表格既有相似之处,又有区别,严格说,关系时一种规范化的二维表格,具有如下性质:

    a)属性值具有原子性,不可分;

    b)没有重复的元组;

    c)理论上没有行序,但使用时有时可以有行序。

    1.2)关键码(简称键)

    键是用来标识行(元组)的一个或者几个列(属性)。若,键是唯一的属性,则称为唯一键;反之由多个属性组成,则称为复合键。键的类型如下:

    a)超键:在一个关系中,能唯一标识元组的属性或属性集称为关系的超键。

    b)候选键:若,一个属性集能够唯一标识元素,且不含有多余的属性,这个属性集称为关系的候选键。

    c)主键:若,一个关系中有多个候选键,则选择其中一个键称为关系的主键;

    d)外键:若,一个关系R中包含另一个关系S的主键所对应的属性组F,则称此属性组F为关系R的外键,并称关系S为参照关系,关系R时依赖关系。为了表示关联,可将一个关系的主键作为属性放入另外一个关系中,第二关系中的那些属性就称为外键。

    如:有一个出版社表用来描述出版社的各种信息,如,电话、地址等,在该表中使用“出版社编号”作为主键,为表示图书与出版社之间的联系,可将出版社表中的主键“出版社编号”作为新列添加到图书明细表中,这样,图书明细表中的“出版社编号”就称为外键。出现外键时,主键与外键的列名名称可以是不同,但是必须要求它们的值相同。

    1.3)关系模型的完整行规则是对数据的约束。

    关系模型提供了3种完整行规则:实体完整性规则、参照完整性规则和用户定义的完整性规则。前两者是关系模型必须满足的完整性约束条件,称为关心完整性规则。

    i)实体完整性:值关系的主属性(主键的组成部分)不能为NULL,即不能是不知道或者不能使用的值。

    ii)参照完整性:如果关系的外键R1与关系R2中的主键相符,则,外键中的每个值必须在关系R2中主键的值中找到或者是空值。

    1.4)关系型数据模型的存储结构

    关系数据模型以关系数学理论为基础,用二维表结构来表示实体以及实体之间的联系的模型称为关系模型。

    关系模型原理的核心内容就是规范化概念,规范化是吧数据库组织成在保持存储数据完整性的同时最小化冗余数据的结构的过程。

    四)MySQL数据库系统的体系结构

    MySQL是由SQL接口、解析器、优化器、缓存、存储引擎组成。

    MySQL数据库基础

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