数据库关系模型及完整性
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关系模型【数据库概论】(⼀) 关系模型知识引⼊开局⼀张图,知识全靠爆~DBMS 采⽤某种数据模型进⾏建模,提供了在计算机中表⽰数据的⽅式,其包括,数据结构、数据操作、数据完整性三部分。
在关系模型中,通过关系表⽰实体与实体之间的联系,然后基于关系数据集合进⾏数据的查询、更新以及控制等操作同时对数据的更新操作进⾏实体完整性、参照完整性、⽤户⾃定义完整性约束。
⽽在前期,通过关系代数和逻辑⽅式(关系演算)表⽰对关系操作的能⼒,⽽后出现了 SQL 语⾔,其吸纳了关系代数的概念,和关系演算的逻辑思想虽然进⾏了⼀定的解释,但是光看图上的这些名词,还是很懵,没关系,下⾯我们就按照图⽚上的标号,针对关系数据模型进⾏讲解多说⼀句:关系模型⾮常重要,是现在主流的⼀种数据模型,同样 SQL 也⾮常流⾏,现在⼤部分数据库都是⽀持 SQL 的,这也正是我们要针对此部分重点学⼀下的原因(⼆) 关系的数据结构(1) 关系的相关概念A:关系的数学描述关系概念是对事物间数据依赖的⼀种描述,同时集合论提供了关系概念:集合论中的关系本⾝也是⼀个集合,以具有某种联系的对象组合——“序组”为其成员。
关系不是通过描述其内涵来刻画事物间联系的,⽽是通过列举其外延(具有这种联系的对象组合全体)来描述这种联系B:笛卡尔积关系的概念是建⽴在笛卡尔积概念的基础上的,笛卡尔积是定义在给定⼀组域上的有序对的集合,⽽域则是⼀组具有相同数据类型的值的集合,例如⾃然数整数实数,长度⼩于若⼲字节的字符串集合等都可以是域给定⼀组域D1,D2,…,Dn,这n个域的笛卡尔积为:D1×D2×…×Dn={(d1,d2,…,dn)| di∈Di,i=1,2,…,n }每⼀个元素(d1,d2,…,dn)叫作⼀个n元组(n-tuple),或简称为元组(Tuple)元素中的每⼀个di值叫作⼀个分量(Component)若Di (i=1,2,…,n)为有限集,其基数为mi (i=1,2,…,n),则D1×D2×…×Dn的基数M为:nM= ∏ mii=1定义可能有⼀些抽象,引⼊⼀个例⼦看⼀下,会直观⼀些【例】设:D1为学⽣集合= {张⼭,李斯,王武};D2为性别集合= {男,⼥};D3为年龄集合= {19,20}⽤⼆维表的形式表⽰D1×D2×D3,则为下表格,则有12个元组姓名性别年龄张⼭男19张⼭⼥19张⼭男20张⼭⼥20李斯男19李斯⼥19李斯男20李斯⼥20王武男19王武⼥19王武男20王武⼥20姓名性别年龄C:关系的定义根据上⾯的铺垫可以得出:满⾜⼀定语义的D1×D2×…×Dn的⼦集叫作在域D1、D2、…、Dn上的关系定义:R(D1, D2, …, Dn)R:关系的名字n:关系的⽬或度(Degree)(2) 关系模型的相关概念关系的描述称为关系模式:R(U, D, Dom, F)R:关系名U:组成该关系的属性集合D:属性组U中属性所来⾃的域Dom:属性向域的映像的集合F:属性间数据的依赖关系集合A:属性(U)若关系对应⼀个实体,关系的属性就是所要描述的实体对象的属性,即实体所对应的事物对象的特征,例如姓名,性别,年龄在同⼀关系中,属性名不能相同,但不同的属性可以有相同的域。
关系数据库的数据模型是关系模型。
关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。
1. 关系数据结构:关系模型用二维表来组织数据,这个二维表在关系数据库中称为关系。
关系数据库就是表的集合。
2. 关系操作集合:传统的关系运算、专门的关系运算、有关的数据操作。
3. 关系完整性约束:数据的完整性是指保证数据正确性的特征,包括与现实世界中应用需求的数据的相容性和正确性,以及数据库内数据之间的相容性和正确性。
在关系模型中,将现实世界中的实体、实体与实体之间的联系都用关系来表示,它源于数学,有自己的严格的定义和一些固有的术语。