关系模型
- 数据模型三要素
数据结构（静态特性）：描述数据库的组成对象及对象间的联系
常用来命名数据模型：层状模型，网状模型，关系模型
数据操作（动态特性）
数据上的约束：一组完整性规则的集合
两种非常重要的数据模型
1.关系数据模型
2.半结构化数据模型(XML)
高效性 易用性
关系模型的组成
(1) 关系数据结构：
关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。
(2) 关系操作集合：常用的关系操作包括查询、插入、删除、修改等
(3) 关系完整性约束：
<1> 实体完整性约束: 若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。（注意：说的是主属性，不仅仅指键属性）
<2> 参照完整性约束: 若属性(组)F是基本关系R的外码，它与基本关系S（或者R本身）的主码Ks相对应，则对于R中每个元组在F上的值必须为：空值(F的每个属性值均为空值)或者等于S中某个元组的主码值。
<3> 用户定义的完整性：针对某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求,对关系数据库中的数据定义的约束条件。
- 关系：命名的二维表 用来描述事物及事物间的联系
- 属性
- 关系模式：关系名和其属性集合的组合（无序集合）
关系名（属性1，属性2...） - （关系）数据库模式：数据库的关系模式的集合
- 域：属性的数据类型，取值范围
关系名（属性1：string，属性2：integer...）
域必须是原子的（域中的元素是不可再分的单元） - 元组：除首行外其他的每一行
（分量1，分量2，……） - 分量：元组的属性（元组的每个分量有特定顺序）
- 键：属性（组），可唯一确定一个元组，若删去其中一个就不能（否则叫超键）
A，B为键的话就代表没有哪两个元组A，B上的分量均相同（仅仅A或仅仅B
相同是可以的 - 候选码：具有键的性质的属性（组）
- 主属性：包含在候选码中
- 非主属性
- 主码（主键）：在关系模式中用下划线表示
- 全码：若一个关系的所有属性一起才能构成该关系的码
- 外键：a（被参照）表的主键作为b（参照）表的外键
- 关系实例：一个给定关系中元组的集合
- 当前实例：当前元组集合
- 模式：关系名和属性集合，不太变（数据库的逻辑设计）
- 实例：元组集合，经常变（给定时刻数据库中数据的一个快照）
在SQL中定义关系模式
1.数据定义：用于定义数据库模式的子语言
2.数据操纵：用于查询和更新数据库的子语言
SQL区分三类关系
1.表：存储的关系，存储在数据库中
2.视图：通过计算来定义的关系，不在数据库中存储，只在需要的时候被完整或部
分地构造
3。临时表：执行数据查询和更新时由SQL处理程序临时构造，处理结束后被删除
不会存储在数据库里
数据类型
char(n):最大为n个字符的固定长度字符串(未满的空间会被自动填充）
varchar(n):最大n个字符的可变长度字符串（结束符标记，未满空间不会被填充）
bit(n)
bit varying(n)
boolean:true,false,unknown
int/integer
shortint
float/real
double precision:精度更高
decimal(n,d)
numeric
date:DATE'1983-06-17'
time:TIME'15:00:02.5'
- 模式图
关系查询语言
- 过程化语言：用户指导系统对数据库执行一系列操作以计算出结果
- 非过程化语言：用户只需描述所需信息
实际使用的查询语言两种成分都有
关系代数
一种抽象的查询语言
关系模型数据操纵语言的一种传统的表达方式 ，使用户可以对数据进行查询和修改。
原子操作数：代表关系的变量和代表有限关系的常量
操作：并，交，差；选择（消除某些行），投影（消除某些列）；组合两个关系元组：笛卡儿积（所有可能的连接），连接（有选择的连接）；重命名
关系代数的表达式称为查询
并，交，差
前提：R和S的模式具有相同的属性集，且顺序相同（属性名不同，可以改名。）
投影：π{小小的下标:title,year,length}(Movies)
会对结果产生的关系进行去重
选择：
σ{小小的下标作为元组选择的条件：length>100 and studioName='fox'}(Movies)
运算施加在单个关系或一对关系上，运算结果也总是单个关系
- 笛卡尔积运算：RXS其结果包含来自两个关系元组的所有对，无论属性值是
否匹配(有序对的集合）
若R和S中都有属性m，则要重命名R.m,S.m - 自然连接：natural join R⋈S两个关系上的自然连接运算所匹配的元组在两个关系
共有的所有属性上取值相同,生成连接元组，共同的属性只用写一列
悬浮元组：不能和另外关系中的任何一个元组匹配
注：
自然连接由笛卡尔积、选择、投影三个步骤实现的：
笛卡尔积：拼接元组
选择：选出公共属性上相同的行
投影：去掉一组公共属性
自然连接符合结合律：
(R1⋈R2)⋈ R3 等价于 R1⋈(R2⋈ R3)
可简记为 R1⋈R2⋈ R3
- θ连接：R⋈{小小的下标表示条件：C}S
先得到RXS 然后在得到的关系中寻找满足条件C的元组
若R和S中都有属性m，则要重命名R.m,S.m
笛卡尔积、选择——》θ连接
关系表达式树
重命名：ρ{小小的下标：S(A1,A2,A3……)}(R)
把关系R的名字改成S，并且属性的名字改成A1，A2……
并，差，选择，投影，积运算，重命名无法用其它操作来实现
一般参与运算（尤其连接运算）的数据越少速度越快（所以优化应该是可以先选择，投影再连接。）
代数表达式的线性符号
用关系代数表示约束
1.引用完整性：在一个关系属性A列中出现的值也必须在同一个或不同关系相应列
B中 π{下标A}（R）⊆π{下标B}（S）（下标中可以有多个属性）
2.键约束：键上值相同，其它属性不同的两个元组是不存在的
σ{下标：MS1.name=MS2.name and MS1.addr≠MS2.addr}(MS1XMS2)=Φ
（MS1，MS2都是movieStar重命名之后的关系）
