通信工程师培训互联网技术关系数据库

8.2 关系数据库

关系数据库应用数学方法来处理数据库中的数据。多年来，关系数据库系统的研究取得了辉煌的成就。关系方法从实验室走向了社会，涌现出许多性能良好的商品化关系数据厍竹理系统（简称RDBMS),如DB2,Oracle,Ingres,Sybase,Informix等，数据库的应用领域迅速扩大。

关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统。

关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束3部分组成。

1.单一的数据结构--关系

关系模型的数据结构非常单一。在关系模型中，现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示。在用户看来，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。

2.关系操作

关系模型给出了关系操作的能力，但不对RDBMS语言给出具体的语法要求。关系模型中常用的关系操作包括：选择（Select)、投影（Project)、连接（Join)、除（Divide)、并（Union)、交（Intersection)、差（Difference)等查询（Query)操作和增加（Insert)、删除（Delete)、修改（Update)操作两大部分。査询的表达能力是其中最主要的部分。

关系操作的特点是集合操作方式，即操作的对象和结果都是集合《这种操作方式也称为一次一集合（set-at-a-time)的方式。相应地，非关系数据模型的数据操作方式则为一次一记录(record-at-a-time)的方式。

早期的关系操作能力通常用代数方式或逻辑方式来表示,分别称为关系代数和关系演算。关系代数是用对关系的运算来表达查询要求的方式。关系演算是用谓词来表达査询要求的方式。关系演算又可按谓词变元的基本对象是元组变量还是域变量分为元组关系演算和域关系演算。关系代数、元组关系演算和域关系演算3种语言在表达能力上是完全等价的。

关系代数、元组关系演算和域关系演算均是抽象的查询语言，这些抽象的语言与具体的DBMS中实现的实际语言并不完全一样。但它们能用做评估实际系统中査询语言能力的标准或基础。实际的查询语言除了提供关系代数或关系演算的功能外，还提供了许多附加功能，如集函数、关系赋值、算术运算等。

关系语言是一种高度非过程化的语言，用户不必请求DBA为其建立特殊的存取路径，存取路径的选择由DBMS的优化机制来完成，此外，用户不必求助于循环结构就可以完成数据操作。

另外，还有一种介于关系代数和关系演算之间的语言SQL(StructurelQueryLanguage)?SQL不仅具有丰富的査询功能，而且具有数据定义和数据控制功能，是集查询、DDL、DML和DCL于一体的关系数据语言，它充分体现了关系数据语言的特点和优点，是关系数据库的标准语言。

这些关系数据语言的共同特点是，语言具有完备的表达能力，是非过程化的集合操作语言，功能强，能够嵌入高级语言中使用。

3.关系的3类完整性约束

关系模型允许定义3类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。其中，实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，应该由关系系统自动支持；用户定义的完整性是应用领域需要进循的约束条件，体现了具体领域中的语义约束。

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