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  • 关系模型的数据结构

    2021-03-21 08:46:06
    域:一组具有相同数据类型集合。属性取值范围来自某个域。 如:系名域是一个学校所有系名集合。 关系模式:对关系的描述,一般表示为: 关系名(属性1,属性2,…,属性4) 如:学生(学号,姓名,年龄,性别...

    关系:一个关系对应通常所说的一张表。
    元组:表中的一行即为一个元组。
    属性:表中的一列即为一个属性。
    码(码键):表中的某个属性组,它可以唯一确定一个元组。
    分量:元组中的一个属性值。
    :一组具有相同数据类型的值的集合。属性的取值范围来自某个域。
    如:系名的域是一个学校所有系名的集合。
    关系模式:对关系的描述,一般表示为:
    关系名(属性1,属性2,…,属性4)
    如:学生(学号,姓名,年龄,性别,系名,班级)

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  • 关系模型的数据结构 关系模型源于数学 它用二维表来组织数据 而这个二维表在关系数据库中称为 关系 关系数据库是表的集合 用关系表示实体以及实体间的联系的模型 称为关系模型 下面我们来看看关系 模型中的基本术语 ...
  • 3.5.3关系模型的数据结构、操纵和约束 关系是一种数学理论,运用这种理论所得到的逻辑模型称关系模型,关系模型由关系数据结构、关系操纵及关系约束三部分组成。 1 关系数据结构 (1)表结构关系模...

    本节书摘来华章计算机《数据库技术原理与应用教程》一书中的第3章 ,第3.5.3节,徐洁磐 操凤萍 编著更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

    3.5.3关系模型的数据结构、操纵和约束

    关系是一种数学理论,运用这种理论所得到的逻辑模型称关系模型,关系模型由关系数据结构、关系操纵及关系约束三部分组成。

    1 关系数据结构
    (1)表结构
    关系模型统一采用二维表结构。二维表由表框架(frame)及表元组(tuple)组成。表框架由n个命名的属性组成,n称为属性元数(arity),每个属性有一个取值范围(即值域)。
    在表框架中可以按行存放数据,每行数据称为一个元组,或称表的实例(instance)。实际上,一个元组由n个元组分量组成,每个元组分量是表框架中每个属性的投影值。一个表框架可以存放m个元组,m称为表的基数(cardinality)。
    一个n元表框架及框架内m个元组构成了一个完整的二维表。表34给出了二维表的一个例子,这是一个有关学生(S)的二维表。
    表3-4二维表的一个实例


    image

    二维表一般满足下面七个性质:

    • 二维表中元组个数是有限的——元组个数有限性。
    • 二维表中元组均不相同——元组的唯一性。
    • 二维表中元组的次序可以任意交换——元组的次序无关性。
    • 二维表中元组的分量是不可分割的基本数据项——元组分量的原子性。
    • 二维表中属性名各不相同——属性名唯一性。
    • 二维表中属性与次序无关——属性的次序无关性(但属性次序一经确定就不能更改)。
    • 二维表中属性列中分量具有与该属性相同值域——分量值域的同一性。

    (2)关系
    关系(relation) 是二维表的一种抽象,它是关系模型的基本数据单位。具有n个属性的关系称n元关系,n=0时称空关系。每个关系有一个名称(即关系名),关系名及关系中的属性构成了关系框架。设关系名为R,其属性为a1, a2, …, an,则该关系的框架是:
    R(a1, a2, …,an)
    表34所示的关系框架可以表示成:
    S(sno,sn,sd,sa)
    每个关系有m个元组,设关系的框架为R(a1, a2,…, an),则其元组必具有下面的形式:
    (a11, a12, … , a1n)
    (a21, a22, … , a2n)

    (am1, am2, … , amn)
    其中aij(i∈{1,2,…,n},j∈{1,2,…,m})为元组分量。
    按关系框架所组成的关系元组集合可构成一个关系。如表34所示的关系R可表示为:R={(98001,张曼英,CS,18),(98002,丁一明,CS,20),(98003,王爱国,CS,18),(98004,李强,CS,21)}。
    一个语义相关的关系集合构成一个关系数据库(relational database)。而语义相关的关系框架集合则构成关系数据库模式(relational database schema),简称关系模式(relational schema)。
    关系模式支持子模式,关系子模式是关系数据库模式中用户所见到的那部分数据描述。关系子模式也是二维表结构,它对应着用户数据库,即视图(view)。
    关系与二维表是一个概念的两种不同表示形式,一般在理论研究中用关系讨论而在实际应用中则用二维表表示,在本书中基本上按此方法但并不严格区分。
    (3)键
    键是关系模型中的一个重要概念,它具有标识元组、建立元组间联系等重要作用。

    • 键(key):二维表中凡能唯一最小标识元组的属性集称为该表的键。
    • 候选键(candidate key):二维表中可能有若干个键,它们称为该表的候选键。
    • 主键(primary key):从二维表的所有候选键中选取一个作为用户使用的键称为主键。主键一般也简称键。
    • 外键(foreign key):若表A中的某属性集是表B的键,则称该属性集为A的外键。

    表一定有键,因为如果表中所有属性子集均不是键则至少表中属性全集必为键,因此也一定有主键。
    (4)关系与ER模型
    虽然关系的结构简单,但它的表示范围广,ER模型中的属性、实体(集)及联系均可用它表示,表35给出了ER模型与关系间的比较。

    image

    在关系模型中,关系既能表示实体集又能表示联系。表36给出了某公司职工间上下级联系的关系表示。

    image

    2关系操纵
    关系模型的数据操纵就是建立在关系上的一些操作,一般有查询、删除、插入及修改四种操作。
    (1)数据查询
    用户可以查询关系数据库中的数据,它包括一个关系内的查询以及多个关系间的查询。
    1)一个关系内查询的基本单位是元组分量,其基本过程是先定位后操作。所谓定位,包括纵向定位与横向定位,纵向定位就是指定关系中的一些属性(称列指定),横向定位就是选择满足某些逻辑条件的元组(称行选择)。通过纵向与横向定位后就可确定一个关系中的元组分量了。在定位后即可进行查询操作,即将定位的数据从关系数据库中取出并放入至指定内存。
    2)多个关系间的数据查询可分为3步进行。第1步将多个关系合并成一个关系,第2步对合并后的一个关系进行定位,最后进行查询操作。其中,第2步与第3步可看作一个关系内的查询,故我们只介绍第1步。多个关系的合并可分解成两个关系的逐步合并,如果有3个关系R1、R2与R3,那么合并过程是先将R1与R2合并成R4,然后再将R4与R3合并成最终结果R5。
    因此,对关系数据库的查询可以分解成三个基本定位操作与一个查询操作:

    • 一个关系内的属性指定。
    • 一个关系内的元组选择。
    • 两个关系的合并。
    • 查询操作。

    (2)数据删除
    数据删除的基本单位是元组,用于将指定关系内的指定元组删除。它也分为定位与操作两部分,其中定位部分只需要横向定位而无需纵向定位,定位后即是执行删除操作。因此,数据删除可以分解为两个基本操作:

    • 一个关系内的元组选择。
    • 关系中元组的删除操作。

    (3)数据插入
    数据插入仅用于一个关系,即在指定关系中插入一个或多个元组。插入数据时不需定位,只需将元组插入关系。因此,数据插入只有一个基本操作:
    关系中的元组插入操作。
    (4)数据修改
    数据修改是在一个关系中修改指定的元组与属性值。数据修改不是一个基本操作,它可以分解为两个更基本的操作:先删除需修改的元组,然后插入修改后的元组。
    (5)关系操作小结
    以上四种操作的对象都是关系,而操作结果也是关系,因此它们都是建立在关系上的操作。这四种操作可以分解成6种基本操作。这样,关系模型的数据操纵可以总结如下:
    1)关系模型数据操纵的对象是关系,而操纵结果也是关系。
    2)关系模型基本操作有如下六种(其中三种为定位操作,三种为查询、插入及删除操作):

    • 关系属性的指定。
    • 关系元组的选择。
    • 两个关系合并。
    • 关系的查询操作。
    • 关系中元组的插入操作。
    • 关系中元组的删除操作。

    (6)空值处理
    在关系元组的分量中允许出现空值(null value)以表示信息的空缺,空值的含义如下:

    • 未知的值。
    • 不可能出现的值。

    在出现空值的元组分量中一般可用NULL表示。目前的关系数据库系统都支持空值,但是它们都具有如下两个限制:
    1)关系的主键中不允许出现空值。因为主键是关系元组的标识,如主键为空值则失去了其标识的作用。
    2)需要定义有关空值的运算。在算术运算中如果出现空值则其结果为空值,在比较运算中如果出现空值则其结果为F(假)。此外,在统计时,如果SUM、AVG、MAX、MIN中有空值输入,其结果也为空值,而在作COUNT时如有空值输入则其值为0。
    3 关系中的数据约束
    关系模型允许定义三类数据约束,分别是实体完整性约束、参照完整性约束以及用户定义的完整性约束。此外,关系的安全性约束、故障恢复与多用户的并发控制实际上也是数据约束,其具体说明可见第5章。

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  • 第三章 空间数据模型数据结构 空间数据模型 概念空间数据模型是关于现实世界中空间实体及其相互间联系概念它为描述空间数据组织和设计空间数据库模式提供着基本方法 类型 基于对象要素Feature的模型 场Field...
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  • 一个关系对应通常说一张表 元组( Tuple) 表中一行即为一个元组 属性( Attribute) 表中一列即为一个属性, 给每一个属性起一个名称即属性名 主码( Key) 表中某个属性组, 它可以唯一确定一个元组。 域...

    关系( Relation)
    一个关系对应通常说的一张表
    元组( Tuple)
    表中的一行即为一个元组
    属性( Attribute)
    表中的一列即为一个属性, 给每一个属性起一个名称即属性名
    主码( Key)
    表中的某个属性组, 它可以唯一确定一个元组。
    域( Domain)
    属性的取值范围。
    分量
    元组中的一个属性值。
    关系模式
    对关系的描述
    关系名(属性1,属性2, …,属性n)
    学生(学号,姓名,年龄,性别,系,年级)
    数据操作是集合操作, 操作对象和操作结果都是关系, 即若干元组的集合
    查询
    插入
    删除
    更新

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  • 关系数据模型的基础概念 关系:用来描述数据以及数据之间的联系,俗称表 列:字段、属性、数据项、成员 行:元组或记录 域:列的取值范围 关系模式:对关系的描述,也就是对表的描述,有关系名和字段组成,格式...

    数据模式的三要素

    1. 数据的静态结构(数据本身和数据之间的联系)
    2. 数据的动态操作(数据的增删改查)
    3. 数据的完整性约束(因数据模型的不同而不同)

    关系数据模型的基础概念

    关系:用来描述数据以及数据之间的联系,俗称表

    列:字段、属性、数据项、成员

    行:元组或记录

    域:列的取值范围

    关系模式:对关系的描述,也就是对表的描述,有关系名和字段组成,格式为:关系名(字段1,字段2,字段3,...,字段n)

    关系实例:记录或元组的集合

    候选键:能够唯一识别关系实例元组的最小字段集,与E-R图中的候选键概念相同

    主键:一个唯一识别关系实例元组的最小字段集合,主键也是候选键

    外键:即一个表中的某个字段是另一张表中的候选键或主键,则该字段被称为此表的外键

           eg:student(stuno,stuname,...,classno),class(classno,classname,....,classnum),在student中classno是学生表的外键

     

    关系模型的完整性约束

    表内完整性

    1. 域约束:对列数据类型的约束,比如整形,字符型等
    2. 主键约束:值唯一且不能为空值
    3. 唯一约束:值唯一有且仅有一个空值
    4. 规则:
    5. 检查约束:

    表间完整性

    1. 外键约束:主表到从表有四种,casecade、no action、set default、set null
                        从表到主表也有四种,casecade、no action、set defaul、set null
    2. 触发器(trigger):主表触发器维护从主表到主表的数据完整性,从表触发器维护从表到主表的参照完整

    转载于:https://www.cnblogs.com/zuixime0515/p/10499512.html

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