关系模型详解：Codd理论与现代数据库系统

本课程资料是中国一流大学数据库关系模型课程的PPT，主要涵盖第三章内容，深入探讨了关系模型的相关概念和技术。关系模型是由E.F.Codd在20世纪70年代初提出的，这一理论为数据库设计和管理奠定了坚实的基础，使其在1981年赢得了ACM图灵奖。关系理论是以集合代数为基础的，它能够以一种简洁、明确的方式表达大量数据。 课程开始时回顾了关系模型的发展历程，提到了两个早期的重要代表系统：System R，由IBM开发，以及INGRES，由加州伯克利分校研制。现代商业数据库系统则包括Oracle、Informix、Sybase、SQL Server和DB2等大型企业级产品，以及Access、Foxpro和Foxbase等较易上手的轻型数据库系统。 核心概念部分讲解了域（Domain），它是数据的抽象集合，具有相同的类型，例如整数集合、字符串集合或特定人群集合。笛卡尔积（Cartesian Product）是关键的概念，它表示两个或多个域的元素的所有可能组合，如教师集合与学生集合的结合，形成所有可能的教师-学生对。笛卡尔积中的每个元素被称为一个n元组，每个分量对应于原域的一个值，而其基数等于各域基数之积。 举例来说，如果设有教师集合D1（T）包含教师t1和t2，学生集合D2（S）包含学生s1、s2和s3，课程集合D3（C），那么D1与D2的笛卡尔积会展示所有可能的教师-学生配对。理解这些基本概念对于设计和操作数据库至关重要，因为它们构成了关系模型的基础，用于组织和管理复杂的数据结构。 此外，课程还可能涵盖了关系代数，这是一种用于逻辑表达和处理关系的方法，类似于集合论中的操作，如选择（Selection）、投影（Projection）、并（Union）、交（Intersection）和差（Difference）。元组演算是关系代数的另一种形式，它专注于操作元组而不是整个表。通过学习这些内容，学生能够更好地理解和操作现代数据库系统，以实现高效的数据存储、查询和分析。