1.2　关系型数据库基础

了解关系型数据库的一些基本概念、特点和运算等

关系模型是在20世纪70年代初由美国IBM公司的E.F.Codd提出的，为数据库技术的发展奠定了理论基础。

1.2.1　关系型数据库中的一些基本概念

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。下面分别介绍关系模型中的相关术语。

1.关系（Relation）

一个关系就是一张二维表，如图1-3所示，就是一个在Access 2013中的二维表，它展示了员工基本资料之间的关系。

2.元组（Tuple）和分量（Component）

元组也称记录，关系表中的每行对应一个元组，组成元组的元素称为分量。数据库中的一个实体或实体之间的一个联系均使用一个元组来表示。比如在图1-3的表中，“0001，黄龙，男，销售部，业务员，1342569****”就是一个元组，该元组由6个分量组成。

3.属性（Attribute）

表中的一列即为一个属性，给每个属性取一个名称为属性名。比如在图1-3的表中有6个属性（员工编号，姓名，性别，部门，职务，联系电话）。

属性具有型和值两层含义：属性的型指属性名和属性值域；属性的值是指属性具体的取值。关系中的属性名具有标识列的作用，所以在同一个关系中的属性名（列名）不能相同。一个关系中通常有个多个属性，属性用于表示实体的特征。

4.域（Domain）

域就是属性的取值范围，如图1-3中的性别属性的域是（男，女）。

5.候选码（Candidate key）

若关系中的某一属性或属性组的值能唯一标识一个元组，则称该属性或属性组为候选码，候选码简称为码。

6.主码（Primary key）

若一个关系中有多个候选码，则选定其中一个为主码。如图1-3表中应该选择“员工编号”作为主码。

7.全码（All-key）

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，关系模式的所有属性是这个关系模式的候选码，称为全码。全码是候选码的特例。

8.主属性（Prime attribute）和非主属性（Non-prime attribute）

在关系中，候选码中的属性称为主属性，不包含在任何候选码中的属性称为非主属性。

1.2.2　关系的特点

关系用于存储数据库中的数据，因此，关系应该具有二维表和数据库中的一些性质，如图1-4所示。

1.2.3　关系的运算

通过关系的运算，可以在关系表中查询所需的数据。按照关系运算的方法，可以将关系的运算分为两类：一类是传统的关系运算，如交、并、或、异或等；另一类是专门的关系运算，如选择、投影和联接等。

1.传统的关系运算

传统的关系运算又称为逻辑运算，两个结构相同的关系通过这样的运算，可以得到一个结构相同的新关系，如图1-5所示，两个关系进行交运算，得到一个新的关系。

2.专门的关系运算

♦　选择：从关系中找出符合条件元组的操作称为选择，如图1-6所示。

♦　投影：从关系中选取几个属性构成新关系的操作称为投影，如图1-7所示。

♦　联接：将多个关系的属性组合成一个新的关系的操作称为联接，如图1-8所示。

♦　自然联接：在联接运算中，按字段值相等执行的联接称为等值联接，去掉重复值的等值联接称为自然联接，如图1-9所示。

1.2.4　关系的完整性

关系的完整性指关系数据库中数据的正确性和可靠性。关系数据库管理系统的一个重要功能就是保证关系的完整性。关系完整性包括实体完整性、值域完整性、参照完整性和用户自定义完整性。

♦　实体完整性：若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。

♦　值域完整性：元组每个分量的取值必须在其对应属性的域内。

♦　参照完整性：相关数据表中的同一个数据必须一致，如果其在某个表中允许为空时，也可以为空，即一个为空一个不为空的情况是允许的。

♦　自定义完整性：用户根据需要对属性设置的约束条件，如某个属性下的值不能为空，取值范围为0～100之间的整数等。