数据库SQL---关系模型与关系代数

1、关系数据库：表的集合，即关系的集合。

     关系数据库=关系数据库模式（型）+关系数据库内容（值）

1）域：一组具有相同数据类型的值的集合。

2）笛卡尔积：对集合进行穷举外变一次内变一边，是一张二维表，表中的一行对应于一个元组，表中的一列的值来自于同一个域。

     给定一组域d1,d2,...,dn的笛卡尔积为d1×d2×...×dn={(d1,d2,...,dn)|di€di,i=1,2,...,n}，其中集合中的每一个元素(d1,d2,...,dn)称为一个n元组，简称元组，元组中的每一个值di称为一个分量。

3）关系：笛卡尔积的子集，是一张二维表。

2、关系模式：简记为r(u)或r(d1,d2,...,dn)，其中r是关系的名字，u是属性名(d1,d2,...,dn)的集合，n是关系的目（或度），当n=1时，称该关系为单元关系；当n=2时，称该关系为二元关系。

3、码

1）超码：属性集a可以唯一地标识关系r中的一个元组，则称属性a为关系r的超码。

2）全码：所有属性加在一起组成的候选码。

3）候选码：属性集a是关系r的超码，且属性集a的任意真子集都不能称为关系r的超码，则称属性集a为候选码。候选码是最小的超码，即最小属性组。

候选码的诸属性称为主属性，不能为空。不包含在任何候选码中的属性称为非码属性。

4）主码：若一个关系有多个候选码，则可选定其中一个候选码作为该关系的主码。

5）外码：f是关系r的一个属性，ks是关系s的主码，若f与ks相对应，则称f是关系r参照关系s的外码，简称f是关系r的外码，并称关系r为参照关系，关系s为被参照关系或目标关系。

4、关系完整性约束

      关系模式中3类数据完整性约束：实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性，其中前两种称为关系的两个不变性。

1）实体完整性：若属性集a是关系r的主码，则a不能取空值null，即主属性不能为空。

2）参照完整性：主键与外键的关系，外码的取值要么为空，要么为与之对应的主码的值。

3）用户自定义完整性：限制关系中某些属性的取值、限制关系中某些属性的取值之间需要满足一定的逻辑关系、限制关系中某属性集上的取值必须唯一。

5、关系模式中的关系操作：查询操作（最主要部分）、更新操作。

特点：集合操作方式，即操作的对象和结果都是集合。该操作方式也称为一次一集合方式，非关系数据模型的数据操作方式称为一次一记录方式。

6、传统的集合运算：将关系看作元组的集合，从关系的水平方向来进行的。

1）并υ：rυs，由属性r或属性s的所有元组组成，删去重复元组。

2）差−：r−s，由属性r的所有元素组成，从中删除与属性s相同的元组。

3）交∩：r∩s，由既属于r又属于s的所有元组组成，取相同的元组。

4）笛卡尔积×：r×s，关系r为n目元组的集合，关系s为m目元组的集合，结果为一个n+m目元组的集合，元组的前n列是关系r的一个元组，后m列是关系s的一个元组。 

7、关系运算

1）选择σ：选出若干行。是一个逻辑表达式，取值为“真”或“假”。

2）投影π：选出若干列，并从删除重复列。

3）连接（θ连接）：从两个关系的笛卡尔积中选取连接属性间满足谓词θ的所有元组。

（1）等值连接：θ为等值比较谓词的连接运算。

（2）自然连接：特殊的等值连接，要求两个参与连接的关系具有公共的属性集，并在该属性集上进行等值连接，并去除重复列。

（3）外连接：把不能连接的元组也保留到结果关系中，关系r中不能连接的元组在结果中对应于关系s的属性全部置空。

（4）左外连接：把左关系中不能连接的元组保留到结果关系中。

（5）右外连接：把右关系中不能连接的元组保留到结果关系中。

4）除运算÷：求投影。