通信工程師培訓(xùn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)

8.2 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用數(shù)學(xué)方法來(lái)處理數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。多年來(lái)，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的研究取得了輝煌的成就。關(guān)系方法從實(shí)驗(yàn)室走向了社會(huì)，涌現(xiàn)出許多性能良好的商品化關(guān)系數(shù)據(jù)厙竹理系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱RDBMS),如DB2,Oracle,Ingres,Sybase,Informix等，數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)大。

關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是支持關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。

關(guān)系模型由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合和關(guān)系完整性約束3部分組成。

1.單一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)--關(guān)系

關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常單一。在關(guān)系模型中，現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體以及實(shí)體間的各種聯(lián)系均用關(guān)系來(lái)表示。在用戶看來(lái)，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表。

2.關(guān)系操作

關(guān)系模型給出了關(guān)系操作的能力，但不對(duì)RDBMS語(yǔ)言給出具體的語(yǔ)法要求。關(guān)系模型中常用的關(guān)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(dá)能力是其中最主要的部分。

關(guān)系操作的特點(diǎn)是集合操作方式，即操作的對(duì)象和結(jié)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(yīng)地，非關(guān)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(guān)系操作能力通常用代數(shù)方式或邏輯方式來(lái)表示,分別稱為關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算。關(guān)系代數(shù)是用對(duì)關(guān)系的運(yùn)算來(lái)表達(dá)查詢要求的方式。關(guān)系演算是用謂詞來(lái)表達(dá)査詢要求的方式。關(guān)系演算又可按謂詞變?cè)幕緦?duì)象是元組變量還是域變量分為元組關(guān)系演算和域關(guān)系演算。關(guān)系代數(shù)、元組關(guān)系演算和域關(guān)系演算3種語(yǔ)言在表達(dá)能力上是完全等價(jià)的。

關(guān)系代數(shù)、元組關(guān)系演算和域關(guān)系演算均是抽象的查詢語(yǔ)言，這些抽象的語(yǔ)言與具體的DBMS中實(shí)現(xiàn)的實(shí)際語(yǔ)言并不完全一樣。但它們能用做評(píng)估實(shí)際系統(tǒng)中査詢語(yǔ)言能力的標(biāo)準(zhǔn)或基礎(chǔ)。實(shí)際的查詢語(yǔ)言除了提供關(guān)系代數(shù)或關(guān)系演算的功能外，還提供了許多附加功能，如集函數(shù)、關(guān)系賦值、算術(shù)運(yùn)算等。

關(guān)系語(yǔ)言是一種高度非過(guò)程化的語(yǔ)言，用戶不必請(qǐng)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(jī)制來(lái)完成，此外，用戶不必求助于循環(huán)結(jié)構(gòu)就可以完成數(shù)據(jù)操作。

另外，還有一種介于關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算之間的語(yǔ)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(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言，它充分體現(xiàn)了關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言。

這些關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言的共同特點(diǎn)是，語(yǔ)言具有完備的表達(dá)能力，是非過(guò)程化的集合操作語(yǔ)言，功能強(qiáng)，能夠嵌入高級(jí)語(yǔ)言中使用。

3.關(guān)系的3類完整性約束

關(guān)系模型允許定義3類完整性約束：實(shí)體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。其中，實(shí)體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，應(yīng)該由關(guān)系系統(tǒng)自動(dòng)支持；用戶定義的完整性是應(yīng)用領(lǐng)域需要進(jìn)循的約束條件，體現(xiàn)了具體領(lǐng)域中的語(yǔ)義約束。

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