关系数据库基础：关系模式与模型概述

"这篇内容是关于关系数据库的课件，主要涵盖了关系模型的基本概念，包括关系模式、关系数据结构、关系的完整性、关系代数和关系演算等核心知识点。内容源自中国人民大学信息学院计算机系的《数据库系统概论》，介绍了E.F.Codd提出的關係數據模型及其对数据库领域的影响。此外，还提到了一些典型的关系数据库实验和商用系统，如System R、INGRES、ORACLE、SYBASE、INFORMIX和DB2。" 在数据库理论中，关系模式是描述数据的一种方式，它是关系数据库的基础。关系模式定义了数据的型，即数据的结构，它包括一系列属性，每个属性都有一个特定的域，这些域定义了属性可以取的值的集合。关系则是关系模式的具体实例，相当于型的实际值，是一组元组的集合，每个元组由一组按特定顺序排列的属性值构成。 关系数据结构是关系模型的核心，它将现实世界中的实体和实体间的关系抽象为二维表格的形式，即我们常说的表格。在关系数据结构中，每一行代表一个元组，每一列代表一个属性，整个表格则是一个关系。用户通过这种直观的表格形式来与数据库进行交互。 关系的完整性是保证数据正确性的关键部分，包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。实体完整性确保主键的值是唯一的，不可为NULL；参照完整性则规定了外键的引用，必须是另一个表中已存在的主键；用户定义的完整性则是针对特定业务规则的约束。 关系代数和关系演算是两种用于表达对关系数据库操作的抽象语言。关系代数是一种集合运算符的集合，包括选择、投影、并、差、笛卡尔积等，它通过这些运算符描述查询过程。关系演算则基于谓词逻辑，使用选择、投影、联合、除法等操作来描述查询，更接近于自然语言。 关系数据库系统的广泛采用源于其数学基础的严谨性以及易用性。自20世纪70年代以来，随着E.F.Codd的理论发展，关系数据库逐渐成为主流，孕育出了许多著名的数据库管理系统，如ORACLE、SYBASE、DB2等，这些系统至今仍是企业级数据存储和管理的重要工具。