第二章 关系数据库

　　2.1数据模型

2.1.1数据模型的概念及组成

　　数据模型既要面对现实世界又要面对机器世界

　　数据模型是数据特征的抽象,是某个数据库的框架,形式化地描述了数据库的数据的组织形式.
　　数据模型的内容包括3部分1.数据结构2.数据操作3.完整性约束

2.1.2数据模型分类

　　数据模型可分为概念层数据模型和组织层数据模型
　　1.概念层数据模型(现实世界的角度)

　　2.组织层数据模型(计算机世界的角度)包括1.层次模型(Hierarchical Model)2.网状模型(Network Model)3.关系模型(Relational Model)4.面向对象模型(Object Oriented Model)

　　　　关系模型由一组关系组成,每个关系的数据结构是一张规范的二维表.该二维表由行和列组成.

　　　　　　元组:二维表的每一行在关系中称为元组,一个元组对应表中一个记录

　　　　　　属性:二维表的每一列在关系中称为属性

　　　　　　度:一个关系所包含的属性的个数称为该关系的度

　　　　　　域:属性的范围,同一个属性只能在相同的域中取值

　　　　　　关键字(候选码,候选键):唯一标识一个元组的属性或属性组(不能重复)

　　　　　　主属性:关键字的属性称为主属性.

　　　　　　非主属性(非码属性):不包含在任何关键字中的属性称为非主属性

　　　　　　主码(primary key):从多个候选码中选定一个作为主码

　　　　　　外码(外关键字):设有两个关系R1和R2,若关系R2的一个属性或一组属性X不是所在关系的R2的候选码,而是另一个关系R1的候选码,则称该属性或属性组X为所在关系R2的外码或外部关键字.

　　　　　　全码:关系模型的所有属性组组成该关系模式的候选码，称为全码。即所有属性当作一个码。若关系中只有一个候选码,且这个候选码中包含全部属性,则该候选码为全

　　　　　　关系模式(Relation Schema):对关系的描述,表示为R(A1,A2,...,An)
　　　　　　　　关系模式组成:R(U,D,DOM,F),其中

　　　　　　　　　　R表示关系名

　　　　　　　　　　U表示组成该关系的属性结合

　　　　　　　　　　D表示属性集合U中属性所来自的域

　　　　　　　　　　DOM表示属性向域的映像集合

　　　　　　　　　　F表示属性间的数据依赖关系集合

　　　　关系的性质

　　　　　　1.不能有相同的属性名

　　　　　　2.列是同质的,每一列中的分量是同一个类型的数据,来自同一个域

　　　　　　3.列的顺序任意

　　　　　　4.任意两个元组的候选码不能完全相同

　　　　　　5.属性顺序任意

　　　　　　6.关系中每个属性都不可分解(原子性)

2.2关系的完整性

　　1.实体的完整性(entity integrity)

　　　　主属性的值不能为空

　　2.参照的完整性(referential integrity)

　　　　参照的完整性也称引用完整性,它体现了关系之间主码和外码的约束条件

　　3.用户定义的完整性(user defined integrity)

　　　　用户定义的完整性也称域完整性,是针对某一具体关系数据库的约束条件,限制了某些属性中出现的值,把属性限制在一个有限的集合中.

2.3关系代数

传统的集合运算:

1.并(union)2.交(intersection)3.差(difference)4.笛卡尔积(cartesian product)

 

专门的关系运算:

1.选择2.投影3.连接4.除

 

 

 

 

 

 

 

　　　　除:若关系R(X,Y)和S(Y,Z)进行运算,则产生一个属性集合X上的新关系.该关系的元组域S中的每个关系的元组组合都能在R中找到匹配的元组.这里X是属于R但不属于S,是属性的集合

 　　关系代数的五种基本操作：

　　　　并（Union）差（Difference）笛卡尔积（Cartesian Product）投影（Projection）选择（Selection）

　　关系代数的四种组合操作：

　　　　交（Intersection）

　　　　联接（Join）

　　　　自然联接（Natural Join）

　　　　除（Division）

 

2.4范式(normal form)
　　1.第一范式(1NF)

　　　　第一范式是对关系模型的最低要求,全部的属性仅为原子性

　　2.第二范式(2NF)

　　　　如果R(U,F)∈1NF,且每一个非主属性完全函数依赖于主码,则称R属于第二范式,简称2NF,记作R(U,F)∈2NF

　　　　也就是通过一个属性可以找到其他所有的属性　　　　

　　3.第三范式(3NF)

　　　　如果R(U,F)∈2NF,并且所有非主属性都不传递依赖于主码

　　4.BC范式(BCNF)

　　　　所有函数依赖的决定以子都是候选码