关系模型和关系运算理论

Posted 2021-05-14 YunShan

关系模型基本概念

定义1.1 用二维数组表示实体集，用关键码表示实体之间联系的数据模型称之为关系模型。
定义1.2 从数学的角度可以一个属性数目相同的元组的集合定义为关系。
在关系模型中，对关系作了下列规范性限制：
1、关系中的每一个属性值都是不可分解的。
2、关系中不允许出现重复元组。
3、由于关系是一个集合，因此不考虑元组的顺序，即没有行序。
4、元组中的属性在理论上也是无序的。
定义1.3 关系模型的三类完整性规则
1、实体完整性规则
这条规则要求关系中元组在组成主键的属性上不能有空值，如果有空值，那么主键就起不了唯一标识元组的作用
2、参照完整性规则
如果属性集K是关系模式R1的主键，同时K也是关系模式R2的外键，那么在R2关系中，K的取值只有两种可能，或为空值，或为R1关系中的某个主键值。
3、用户定义的完整性规则
在建立关系模式时，对属性定义了数据类型，即使这样可能还是满足不了用户需求，这是可以由用户自定义属性范围。
定义1.4 关系模式的三层体系结构
1、关系模式
在关系模型中，记录类型称为关系模式，其由数据定义语言（DDL）定义的，由于不涉及物理存储方面的描述，因此关系模式仅仅是对数据本身的一些特性描述。
2、子模式
3、存储模式

关系代数

关系代数是以关系为运算对象的一组高级运算的合集。由于关系定义为属性个数相同的元组的集合，因此集合代数的操作就可以引入到关系代数中。
关系代数中的操作可以分为两类：
1、传统的集合操作：并、差、交、笛卡尔积、笛卡尔逆运算
2、扩充的关系操作：对关系进行垂直分割）（投影）、水平分割（选择）、关系的结合（连接）、自然连接等。