关系数据库重点知识点总结

关系数据库系统 是支持关系模型的数据库系统.由关系模型的三要素可知，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三部分组成。

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一.关系数据结构及形式化定义：

***关系：

关系模型的数据结构非常简单，只包含单一的数据结构–关系。在用户看来，关系模型的逻辑结构是一张扁平的二维表。此处从集合论的角度给出关系数据结构的形式化定义。
1)域（domain）：
域是具有相同数据类型的值的集合。
2)笛卡尔积（cartesian product）：
笛卡尔积是集合的乘积运算。给定一组域D1,D2,D3,…Dn,允许其中的某些域是相同的，域D1,D2,D3,…Dn 的笛卡尔积为：
D1xD2xD3…xDn={(d1,d2,d3,…,dn) | di∈Di, i= 1,2,3…,n} 其中，每一个元素叫作一个n元组(或简称为元组)元素中的每一个值di叫做分量(component).一个域允许的不同取值个数叫做这个域的基数。
笛卡尔积可表示一张二维表，表中的每一行对应一个元组（或记录），表中的每一列的值来自一个域。
3）关系:
D1xD2xD3…xDn的子集叫做在域D1,D2,D3,…Dn 的关系。表示为：R(D1,D2,D3,…Dn )，R表示关系的名字，n表示关系的度（目），当n=1时为一元关系，当n=2时为二元关系。关系式笛卡尔积的有限子集，所以关系也是一张二维表。由于域可以相同为了加以区分，必须对每列取一个名字，称为属性
.n元关系必有n个属性。
如果关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，而其子集不能，则称该属性组为候选码(candidate key)
若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码(primary key ).
候选码的诸属性称为主属性（prime attribute），不包含在任何候选码中的属性叫做非主属性（non-prime attribute）或非码属性。

注意：在最简单的情况下，候选码只包含一个属性。在最极端的情况下，关系模式中的所有属性都是这个关系模式的候选码，称为全码（all-key）.一般来说，D1,D2,D3,…Dn的笛卡尔积是没有实际意义的，只有它的真子集才有实际意义
举个栗子：
Student关系

学号（主码）	姓名（主属性）	年龄（非主属性）	地址（非主属性）
1001	张三	20	北京市海淀区
1002	李四	22	上海市浦东新区
1003	王五	21	广州市天河区

这是一个简单的二维表，它显示了学生的基本信息以及他们的学号、姓名、年龄和地址等属性。在这个二维表中，我们可以识别出一些重要的概念，并对这些概念进行如下说明：

• 主码：学号是这个二维表的主码，用于唯一标识每个学生的记录。主码是一个关系模型中的重要组成部分，它可以帮助我们建立不同表之间的联系。

• 候选码：如果一个或多个属性的组合可以唯一标识记录，那么这个属性组合被称为候选码。在这个例子中，学号是唯一标识每个学生的属性，因此它也是候选码。

• 主属性：主属性是与主码直接相关的属性，它们包含在主键中并且可以唯一标识每个记录。在这个例子中，姓名是主属性，因为它是与学号一起构成主键的一部分。

• 非主属性：与主码无关的属性称为非主属性。在这个例子中，年龄和地址都是非主属性，因为它们不会影响学生记录的唯一性。
  通过以上解释，我们可以更好地理解数据库设计中的几个重要概念，并了解如何在关系模型中应用它们。

关系的性质(关系具有以下6条性质)：
①列是同质的(homogeneous),即每一列中的分量是同一类型的数据，来自同一个域。②不同的列可出自于同一个域，称其中的每一列为一个属性。不同的属性要给予不同的属性名。
③列的顺序无所谓，可以任意交换。由于列的次序是无关紧要的，所以在许多实际的关系库产品中增加的新属性永远是插在最后一列。
④任意两个元组的候选码不能取相同的值。
⑤行的顺序无所谓，可以任意交换。
⑥分量必须取原子值，即每个分量必须是不可再分的数据项。这是关系规范条件中最基本的一条。

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关系模式：
关系的描述叫做关系模式(relation schema)。它可以形式化的表示为： R(U, D,DOM,F)。其中，R为关系名，U为组成该关系的属性名集合，D为U中属性所来自的域，DOM为属性向域的映象集合，F为属性间数据的依赖关系集合。
关系是关系模式在某一时刻的状态或内容。关系模式是静态的、稳定的，而关系是动态的、随时间不断变化的，因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据。
关系数据库也有型和值之分。关系数据库的型也称为关系数据库模式，是对关系数据库的描述。关系数据库的值是这些关系模式在某一时刻对应关系的集合，通常就称为关系数据库。

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二、关系操作：

1.基本关系操作：
基本关系操作包括：查询(query)操作和插入(insert)、删除(delete)、修改(update)操作两大部分。
关系的查询表达能力较强，是关系操作中的最主要部分。查询操作又可分为：选择（select）、投影（project）、连接（join）、除（divide）、并（union）、差（except）、交（intersection）、笛卡尔积等等。其中 选择、投影、并、差、笛卡尔积是5种基本操作，其它操作可以由基本操作推导得来。 关系操作的特点是 集合操作方式，即操作对象都是集合。这种操作方式也叫做一次一集合(set-at-a-time)的方式。相应的，非关系数据模型的数据操作方式则为一次一记录的方式
2、关系数据语言的分类：