通信工程師培訓互聯(lián)網技術關系數(shù)據(jù)庫

8.2 關系數(shù)據(jù)庫

關系數(shù)據(jù)庫應用數(shù)學方法來處理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。多年來，關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的研究取得了輝煌的成就。關系方法從實驗室走向了社會，涌現(xiàn)出許多性能良好的商品化關系數(shù)據(jù)厙竹理系統(tǒng)（簡稱RDBMS),如DB2,Oracle,Ingres,Sybase,Informix等，數(shù)據(jù)庫的應用領域迅速擴大。

關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是支持關系模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

關系模型由關系數(shù)據(jù)結構、關系操作集合和關系完整性約束3部分組成。

1.單一的數(shù)據(jù)結構--關系

關系模型的數(shù)據(jù)結構非常單一。在關系模型中，現(xiàn)實世界的實體以及實體間的各種聯(lián)系均用關系來表示。在用戶看來，關系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結構是一張二維表。

2.關系操作

關系模型給出了關系操作的能力，但不對RDBMS語言給出具體的語法要求。關系模型中常用的關系操作包括：選擇（Select)、投影（Project)、連接（Join)、除（Divide)、并（Union)、交（Intersection)、差（Difference)等查詢（Query)操作和增加（Insert)、刪除（Delete)、修改（Update)操作兩大部分。査詢的表達能力是其中最主要的部分。

關系操作的特點是集合操作方式，即操作的對象和結果都是集合《這種操作方式也稱為一次一集合（set-at-a-time)的方式。相應地，非關系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操作方式則為一次一記錄(record-at-a-time)的方式。

早期的關系操作能力通常用代數(shù)方式或邏輯方式來表示,分別稱為關系代數(shù)和關系演算。關系代數(shù)是用對關系的運算來表達查詢要求的方式。關系演算是用謂詞來表達査詢要求的方式。關系演算又可按謂詞變元的基本對象是元組變量還是域變量分為元組關系演算和域關系演算。關系代數(shù)、元組關系演算和域關系演算3種語言在表達能力上是完全等價的。

關系代數(shù)、元組關系演算和域關系演算均是抽象的查詢語言，這些抽象的語言與具體的DBMS中實現(xiàn)的實際語言并不完全一樣。但它們能用做評估實際系統(tǒng)中査詢語言能力的標準或基礎。實際的查詢語言除了提供關系代數(shù)或關系演算的功能外，還提供了許多附加功能，如集函數(shù)、關系賦值、算術運算等。

關系語言是一種高度非過程化的語言，用戶不必請求DBA為其建立特殊的存取路徑，存取路徑的選擇由DBMS的優(yōu)化機制來完成，此外，用戶不必求助于循環(huán)結構就可以完成數(shù)據(jù)操作。

另外，還有一種介于關系代數(shù)和關系演算之間的語言SQL(StructurelQueryLanguage)?SQL不僅具有豐富的査詢功能，而且具有數(shù)據(jù)定義和數(shù)據(jù)控制功能，是集查詢、DDL、DML和DCL于一體的關系數(shù)據(jù)語言，它充分體現(xiàn)了關系數(shù)據(jù)語言的特點和優(yōu)點，是關系數(shù)據(jù)庫的標準語言。

這些關系數(shù)據(jù)語言的共同特點是，語言具有完備的表達能力，是非過程化的集合操作語言，功能強，能夠嵌入高級語言中使用。

3.關系的3類完整性約束

關系模型允許定義3類完整性約束：實體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。其中，實體完整性和參照完整性是關系模型必須滿足的完整性約束條件，應該由關系系統(tǒng)自動支持；用戶定義的完整性是應用領域需要進循的約束條件，體現(xiàn)了具體領域中的語義約束。

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