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21723读书笔记关系模式的基本概念21/7/23 读书笔记⽬录数据挖掘导论关系模型的基本概念关系模型的数据结构——关系模型⼀般由数据结构、操作集合和约束性条件构成。
关系，就是关系模型的数据结构。
关系是动态的，我们认为在关系数据库系统中关系就是数据，因此数据更新时发⽣改变，关系也会随之改变。
对于关系的形式化定义，基于以下概念：域：⼀组数据类型相同的值的集合，⽐如所有正整数、{东，南，西，北}等。
笛卡尔积：⼀组域之间构成的完全的笛卡尔积。
笛卡尔积可以以每个域为列、每种组合情况为⾏，构成⼀张表。
元组：每种组合情况对应⼀个元组，⼜可称为⼀条记录关系：笛卡尔积的⼀个⼦集，其关联的域的数量称为关系的⽬或度。
关系可以表⽰为⼀张表。
在笛卡尔积基础上的限定与扩充：笛卡尔积中，⼀个元组中域具有先后次序；关系中，列的次序可以任意交换，⾏的顺序也可以任意交换；笛卡尔积中，每个元组中的元素还可以是⼀个集合；关系中，限定元组中的任⼀个元素必须是原⼦化的，不可再分（表中不能有表）属性：由于域可以相同，我们对每个列对应称为属性，不同列之间即使对应的域相同，但是属性不同。
关系的⼀个域可以对应多种属性，每种属性只能属于⼀个域。
候选码：关系中的某个属性的值能唯⼀标识⼀个元组，符合这个要求的属性的集合构成候选码主码：从候选码中选出⼀个属性作为主码主属性：候选码中所有的属性都称为主属性关系模式：关系所关联的属性集合，以及属性与域之间的对应关系，构成⼀个关系模式。
关系模式是静态的，其在数据库进⾏更新的过程中保持不变。
关系数据库系统是⽀持关系模型的数据库系统。
关系数据库系统与关系模式是两个层次的概念，他们都由型与值两⽅⾯组成。
型是静态的、稳定的，值是在数据库更新过程中不断改变的。
关系数据库的型 = 关系数据库模式 = 对若⼲域的定义 + 对这些域上的关系模式的定义关系数据库的值 = 若⼲关系模式在特定时刻对应关系的集合 = 若⼲关系模式的值的集合关系模式的型 = 属性的集合 + 属性与域之间映像的集合关系模式的值 = 关系 = 特定时刻内该关系模式描述下的取值注意涉及的关系模式和关系都可能被称为关系，需要我们根据上下⽂加以区分。
第二章关系代数教学目的：本章实际上研究的是关系的运算。
学习目的：关系运算是设计关系数据库操作语言的基础，因为其中的每一个询问往往表示成一个关系运算表达式，在我们的课程中，数据及联系都是用关系表示的，所以实现数据间的联系也可以用关系运算来完成。
通过本章学习，应重点掌握：(1)关系数据库的基本概念；(2)如何用关系代数表达式来表达实际查询问题；(3)如何用元组演算表达式来表达实际查询问题；(4)如何用域演算表达式来表达实际查询问题；(5)如何将关系代数表达式转换为元组演算表达式或转换为域演算表达式。
了解和掌握关系数据结构中涉及到的域、笛卡儿积、关系模式等有关内容的含义；掌握关系的实体完整性和参照完整性的定义；掌握关系代数中的并、交、差、笛卡儿积运算，以及选择、投影和连接运算。
教学重点：关系的实体完整性和参照完整性的定义；关系代数中的并、交、差、笛卡儿积运算，以及选择、投影和连接运算。
教学难点：关系代数中的并、交、差、笛卡儿积运算，以及选择、投影和连接运算。
教学方法：实例法教学内容：如下：2.1 关系模型关系模型是一种简单的二维表格结构，每个二维表称做一个关系，一个二维表的表头，即所有列的标题称为一个元组，每一列数据称为一个属性，列标题称估属性名。
同一个关系中不允许出现重复元组和相同属性名的属性。
1．关系模型组成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。
关系操作分2．关系操作的特点关系操作的特点是操作对象和操作结果都是集合。
而非关系数据模型的数据操作方式则为一次一个记录的方式。
关系数据语言分为三类：(1)关系代数语言：如ISBL；(2)关系演算语言：分为元组关系演算语言(如Alpha，Quel)、域关系演算语言(如QBE)；(3)具有关系代数和关系演算双重特点的语言：如SQL。
3．关系数据结构及其形式化定义（1）域定义 域是一组具有相同数据类型的值的集合。
（2）笛卡尔积定义 设D 1，D 2，D 3，…，D n ，为任意集合，定义D l ，D 2，D 3，…，D n 的笛卡尔积为 D 1×D 2×D 3×…×D n ＝{(d1，d2，d3，…dn)[di ∈Di ，i ＝1，2，3…，n]其中每一个元素(dl ，d2，d3，…，dn ，)叫做一个n 元组(n 一tuple)或简称为元组(Tuple)，每一个值di 叫做一个分量(Component)，若Di(i ＝l ，2，…n)为有限集，其基数(Cardinal number)为mi(i=l ，2，3，…，n)， 则D 1×D 2×D 3×…×D n 的基数M 为 M ＝∏=ni 1mi笛卡尔积可以用二维表来表示。
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。
数据库关系模型数据库关系模型数据库关系模型是一种用于描述数据之间关系的数据模型，它是一种基于关系代数的数据模型，用于描述数据之间的关系，是现代关系型数据库的基础。
关系模型由三个要素组成：关系、属性和域。
1. 关系关系是指一个数据表，它由多个元组（行）组成，每个元组包含多个属性（列），每个属性对应一个域。
关系的基本特性是无序性、唯一性和可重复性，也就是说，关系中的元组是无序的、不重复的，但是可以存在相同的属性值。
关系可以用一个表格来表示，表格中的每一行代表一个元组，每一列代表一个属性。
如下图所示，关系表中包含多条记录，每条记录代表一个元组，每个元组包含多个属性。
2. 属性属性是指关系中的列，每个属性对应一个域，域是指属性可以取值的范围。
属性可以是基本数据类型，如整数、浮点数、字符串等，也可以是复合类型，如日期、时间、地址等。
属性用于描述元组的特征，例如在员工关系表中，属性可以包括员工编号、姓名、性别、年龄、部门编号等。
3. 域域是指属性可以取值的范围，例如在员工关系表中，员工编号的取值范围可能是1~1000，姓名的取值范围是字母和汉字。
域的定义对数据的精度和有效性有很大的影响，如果域的定义不合理，就会导致数据不准确、冗余或不一致。
关系模型基于关系代数，提供了一组基本操作，包括选择、投影、并、差、笛卡尔积等，可以通过这些操作来查询和操作数据。
除了关系模型，还有其他数据模型，例如层次模型、网状模型、面向对象模型等。
但是关系模型具有简单、易于理解和应用的优点，因此被广泛应用于各种数据库系统中。
总结数据库关系模型是一种用于描述数据之间关系的数据模型，由关系、属性和域三个要素组成。
关系模型基于关系代数，提供了一组基本操作，用于查询和操作数据。
关系模型具有简单、易于理解和应用的优点，被广泛应用于各种数据库系统中。
关系模型特点一、关系模型的基本概念关系模型是一种基于关系（表）的数据模型，它将数据组织成二维表格的形式，每一行代表一个元组（记录），每一列代表一个属性（字段）。
二、关系模型的特点（一）数据结构简单清晰1. 二维表格表示关系模型以简单直观的二维表来存储数据，这种结构易于理解和使用。
例如，一个存储学生信息的表，每行表示一个学生的记录，包括学号、姓名、年龄、性别等属性列。
无论是数据库管理员还是普通用户，都能很容易地对这种表格结构的数据进行操作和理解。
2. 逻辑独立性强关系模型中，数据的物理存储结构与逻辑结构是分离的。
这意味着当数据库的物理存储方式（如存储在磁盘上的文件结构、索引方式等）发生改变时，只要逻辑结构不变，应用程序就不需要进行大量修改。
例如，数据库从一种磁盘存储格式转换为另一种格式时，如果关系表的逻辑结构（表结构、列名、数据类型等）没有变化，那么基于该关系表的查询、插入、删除等操作的应用程序仍然可以正常运行。
（二）数据操作方便统一1. 关系代数操作关系模型提供了一套统一的关系代数操作，如选择（从表中选择满足特定条件的行）、投影（从表中选择特定的列）、连接（将多个表按照一定条件组合在一起）等。
例如，要查询成绩表中成绩大于80分的学生记录，可以使用选择操作；要查询学生表中的姓名和年龄两列，可以使用投影操作；要查询学生的选课信息（涉及学生表和选课表），可以使用连接操作。
2. SQL语言支持基于关系模型的数据库大多支持SQL（结构化查询语言）。
SQL是一种功能强大、简洁易用的数据库操作语言。
它可以用于定义关系表的结构（如创建表、修改表结构等），进行数据的查询、插入、更新和删除操作，还可以进行数据库的管理（如用户权限管理等）。
例如，“CREATE TABLE student (id INT, name VARCHAR(20), age INT);”用于创建一个名为student的表，“SELECT FROM student WHERE age > 18;”用于查询年龄大于18岁的学生记录。
