數據庫系統及原理 筆記

• 三級模式結構

模式、外模式（子模式）、內模式

• 兩級映像

外模式/模式映像 → 保證數據的邏輯獨立性

內模式/模式影響 → 保證數據的物理獨立性

關係數據庫簡介

系統而嚴格地提出關係模型的是沒過IBM公司的E.F.Codd

1970年提出關係數據模型，以後提出了關係代數和關係演算的概念，1972年提出了關係的第1、第2、第三範式，1974年提出了關係的BC範式。

• 單一的數據結構------關係

• 數據的邏輯結構------二維表

關係操做

• 查詢

  • 選擇、投影、鏈接、除、並、交、差

• 數據更新

  • 插入、刪除、修改

查詢的表達能力是其中最主要的部分

關係數據語言的特色

• 關係數據語言是一種高度非過程化的語言

  • 存儲路徑的選擇由DBMS的優化機制來完成
  • 用戶沒必要用循環結構就能夠完成數據操做

• 可以嵌入高級語言中使用

• 關係代數、元組關係演算和域關係演算三種語言在表達能力上徹底等價。

關係的三類完整性約束

• 實體完整性

  • 一般由關係系統自動支持

• 參照完整性

  • 早期系統不支持，目前大型系統能自動支持

• 用戶定義的完整性

  • 反映應用領域須要遵循的約束條件，體現了具體領域中的寓意約束
  • 用戶定義後由系統支持

關係數據結構

• 關係模型創建在集合代數的基礎上

關係（Relation）

關係

D₁×D₂×.....×D_n的子集叫作在域D₁,D₂,.....,D_n上的關係，表示爲：

​ R（D₁,D₂,......,D_n）

​ R：關係名

​ n：關係的目或度（Degree）

元組

• 關係中的每一個元素是關係中的元組，一般用t表示。

單元關係與二元關係

• 當 n = 1 時，稱該關係爲單元關係（Unary relation）
• 當 n = 2 時，稱該關係爲二元關係（Binary relation）

關係的表示

• 關係也是一個二維表，表的每行對應一個元組，表的每列對應一個域。

屬性

• 關係中不一樣列能夠對應相同的域，爲了加以區分，必須對每列起一個名字，稱爲屬性（Attribute）。
• n目關係必有n個屬性。

域（Domain）

• 域是一組具備相同數據類型的值的集合。（整數、實數等）

笛卡爾積（Cartesian Product）

• 給定一組域D₁,D₂...........D_n，這些域中能夠有相同的。D₁,D₂...........D_n的笛卡爾積爲：

​ D₁×D₂...........×D_n = {（d₁,d₂......d_n）|d_i∈D_i,i = 1,2........n}

• 全部域的全部值的一個組合

• 不能重複

  • 元組（Tuple）

    • 笛卡爾積中的每個元素（d₁,d₂,.........，d_n）叫作一個n元組（n - tuple）或簡稱元組。即記錄值。

  • 份量（Component）

    • 笛卡爾積中的每個元素（d₁,d₂,.........，d_n）其中每個值d_i叫作一個份量。

  • 基數（Cardinal number）

    • 若D_i（i = 1，2，......，n）爲有限集，其基數爲m_i（i= 1，2，.....，n），則D₁×D₂×......×D_n基數M爲：

• 笛卡爾積的表示方法：

  • 笛卡爾積能夠表示爲一個二維表。表中的每行對應一個元組，表中的每列對應一個域。

碼

候選碼（Candidate Key）

• 若關係中的某一屬性組的值能惟一地標識一個元組，則稱該屬性組爲候選碼。

  若是候選碼只有一個，則稱爲主碼

全碼（All - Key）

• 在最極端的狀況下，關係模式的全部屬性組是這個關係模式的候選碼，稱爲全碼（All - Key）

主碼（Primary Key）

• 若一個關係有多個候選碼，則選定其中一個爲主碼。
• 主碼的諸屬性稱爲主屬性（Prime attribute）
• 不包含在任何候選碼中的屬性稱爲非碼屬性（Non - Key attribute）