关系数据库基础：关系模型与完整性约束

"这篇内容是关于数据库概论的课件，主要讨论了关系数据库的基础知识，包括关系数据结构、关系模式、关系的完整性以及关系代数和关系演算等概念。" 在数据库理论中，关系模型是核心概念之一，由美国IBM公司的E.F.Codd在1970年首次提出。关系数据模型简洁且直观，它以二维表格的形式表示数据，这种数据结构被称为关系。关系模型的提出，随后伴随着关系代数和关系演算的理论发展，以及关系数据库的完整性范式，如第一、第二、第三范式和BCNF（Boyce-Codd Normal Form）。 关系是关系模型中的基本元素，它是一种单一的数据结构，用于表示现实世界中的实体和实体间的关系。从用户角度看，关系表现为一个二维表，由行和列组成。每一行代表一个元组，每一列代表一个属性，而属性的取值范围称为域。域可以是任何数据类型，如整数、实数、字符串或预定义的值集合，例如性别（'男'，'女'）。 关系模式定义了关系的结构，包括属性名和属性的域。例如，一个简单的员工信息表可能包含"EmployeeID"（整数）、"Name"（字符串）和"Gender"（预定义的性别集合）等属性。关系模式不包含具体的数据，而是描述数据应如何组织。 关系数据库是由多个这样的关系组成的集合，它们共同存储并管理相关联的数据。为了保证数据的正确性和一致性，关系数据库引入了完整性规则。例如，实体完整性要求主键的值必须是唯一的，参照完整性则规定外键必须引用存在的主键，用户定义的完整性则是针对特定应用的规则。 关系代数和关系演算是两种用于查询和操作关系数据的形式化语言。关系代数是一种操作符集，包括选择、投影、并、差、笛卡尔积等，用于表达对关系的查询和变换。关系演算通常基于谓词演算，使用表达式来描述查询需求。 本课件深入介绍了关系数据库的基础概念，对于理解和操作数据库系统至关重要。通过学习这部分内容，可以更好地理解数据库设计、查询优化和数据管理的基本原则。