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前言
关系数据库简介：
1970年，IBM公司的E.F.Codd提出关系数据模式
1972年，提出了关系的第一、第二、第三范式
1974年，提出了关系的BC范式
80年代后，关系数据库系统成为最重要、最流行的数据库系统
典型实验系统：System R、University INGRES
典型商用下系统：OPACLE、DB2、SYBASE、INGRES
1. 关系
① 单一的数据结构 -- 关系
现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示
② 逻辑结构 -- 二维表
从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表
③ 关系模型是建立在集合代数的基础上
（1）域
① 域（Domain）
【定义】域是一组具有相同数据类型的值的集合
【例】整数、实数、介于某个取值范围的整数指定长度的字符串集合：（“男”，“女”）等
（2）笛卡尔积
① 笛卡尔积（Cartesian Product）
【定义】给定一组域 D1，D2，...，Dn，这些域可以是相同的
D1，D2 ，... ，Dn的笛卡尔积为：
D1 x D2 x ... x Dn = {（d1，d2，... ，dn）| d1∈ D1，i = 1，2，...，n}
所有域的所有取值都是一个组合
② 元祖（Tuple）
笛卡尔积中每个元素（d1，d2，...，dn）乘坐一个n元组（n-tuple）或简称元组
③ 分量（component）
笛卡尔积元素（d1，d2，... ，dn）中的每一个值 di 称作一个分量
【例】张清玫、计算机专业、李勇、刘晨等都是分量
④ 基数（Cardina number）
若Di （i = 1，2，... ，n)为有限集，其基数为mi（i = 1，2，... ，n）,则 D1 x D2 x Dn 的基数为：
⑤ 笛卡尔积的表示方法：
笛卡尔积可以表示为一个二维表
每一行对应一个元组，每一列对应一个域
【例】 D1 = 导师集合SUPERVISOR = {张清玫，刘逸}
D2 = 专业集合SPECIALITY = {计算机专业，信息专业}
D3 = 研究生集合POSTGRADUATE = {李勇，刘晨，王敏}
D1，D2，Dn的笛卡尔积表示为：
（3） 关系（Relation）
① 关系
D1 x D2 x ... x Dn的子集称做正在域 D1 ， D2，... ，Dn上面的关系
表示为R（D1，D2，... ，Dn）
R表示关系名，n表示关系的目或者度（Degree）
② 元组
关系中的每个元素是关系中的元组，通常用 t 来表示
③ 单元关系与二元关系
当 n = 1时，称该关系为单元关系（Unary relation），称为一元关系
当 n = 2时，称该关系为二元关系（Binary relation）
④ 关系的表示
关系也是一个二维表，表中的每行对应一个元组，表的每列对应一个域，一个属性
⑤ 属性
关系中不同列可以对应相同的域，为了加以区分，必须对每列起一个名字，称为属性（Attribute）
n目关系必有n个属性
⑥ 码
• 候选码（Candiadte key）
若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该属性组为候选码
最简单的情况：候选码只包含一个属性
• 全码（All - key）
最极端的情况：关系模式的所有属性组是这个关系模式的候选码，称为全码
• 主码
若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码
• 主属性
候选码的诸属性称为主属性
• 非主属性
不包含在任何时候候选码中的属性（Non - Prinme attribute）或非码属性（Non - key attribute）
【说明】D1，D2，…，Dn的笛卡尔积的子集不是都有实际含义，只有某个子集才有实际含义
【例】上图中 导师、专业、研究员 的笛卡尔积就没有什么实际意义
取出有实际意义的元组拉构造关系
关系：SAP(SUPERVISOR，SPECIALITY，POSTGRADUATE)
假设：导师与专业：1:1， 导师与研究生：1:n
主码：POSTGRADUATE（假设研究生不会重名）
SAP关系可以包含三个元组:｛ (张清玫，计算机专业，李勇)， (张清玫，计算机专业，刘晨)，(刘逸，信息专业，王敏) }
⑦ 三类关系
• 基本关系（基本表或基表）：实际存在的表，实际存取数据的逻辑表示
• 查询表：查询结果对应的表
• 视图表：由基本表或其他视图表导出的表，是虚表，不对应实际存取的数据
⑧ 基本关系的性质
• 列是同质的（Homogeneous）
• 不同的列可出自同一个域，其中的每一列称为一个属性，不同的属性要给予不同的属性名
• 列的顺序无所谓，列的次序可以任意交换
• 任意两个元组的候选码不能相同
• 行的顺序无所谓，行的次序可以任意交换
• 分量必须取原子值，这是规范条件中的最基本的一条
2. 关系模式
（1）什么是关系模式
① 关系模式（Relation Schema）是对关系的描述：关系模式是型，关系是值
② 元组集合的结构：属性构成、属性来自的域、属性与域之间的映象关系
③ 一个关系通常由赋予它的元组语义确定
④ 现实的世界中还存在着完整性约束
（2）定义关系模式
关系模式可以形式化地表示为：R（U，D，DOM，F）
R：关系名
U：组成该关系的属性名集合
D：属性组U中属性所自的域
DOM：属性向域的映象集合
F：属性间的数据依赖】
【例】导师和研究生出自同一个域一人，因此取不同的属性名
并在模式中定义属性向域的映象，既说明它们分别出自那个域
DOM（SUPERVISOR） = DOM(POSTGRADUATE — PERSON = PERSON
（3）关系模式与关系
① 关系模式是静态的、稳定的
② 关系是动态的、随时间不断变化的
③ 关系是关系模式在某一时刻的状态或内容，在实际工作中关系模式和关系往往统称为关系，需 要通过上下文加以区别
3. 关系数据库
（1）关系数据库
在一个给定的应用领域中，所有关系的集合构成一个关系数据库
（2）关系数据库的型与值
① 关系数据库的型：关系数据库模式，对关系数据库的
② 关系数据库模式：若干域的定义，在这些域上定义的若干关系模式
③ 关系数据库的值：关系模式在某一时刻对应关系的集合，简称为关系数据库
4. 关系模式的存储结构
① 有的关系数据库管理系统中一个表对应一个操作系统文件，将物理数据组织交给操作系统完成
② 有的关系数据库管理系统从操作系统那里申请若干个的文件，自己划分文件空间、组织表、索 引等存储结构管理