关系数据库理论：模型与语言特性

"数据库系统概论第五版课后习题答案王珊版，涵盖了关系数据库的相关知识，包括关系模型的组成、关系数据语言的分类及其特点，以及关系模型的完整性规则和SQL查询示例。" 在关系数据库领域，关系模型是核心概念之一，它由三个关键组成部分构成： 1. **关系数据结构**：这是模型的基础，它定义了数据如何以表格形式组织，每个表格（关系）由一系列行和列组成，行代表记录，列代表属性。 2. **关系操作集合**：允许对关系执行各种操作，如选择、投影、并集、差集、笛卡尔积等，这些操作构成了关系代数和关系演算的基础。 3. **关系完整性约束**：确保数据的一致性和准确性，主要包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。实体完整性规定主键不能为NULL，参照完整性则涉及外键，保证引用的合法性。 关系数据语言是数据库操作的语言工具，主要分为三类： 1. **关系代数语言**：以集合操作为基础，通过操作符号表达查询，例如选择、投影、并、差等。 2. **关系演算语言**：包括元组关系演算和域关系演算，它们基于逻辑表达式进行查询。 3. **SQL**：结构化查询语言，结合了关系代数和关系演算的特点，是目前最广泛使用的数据库查询语言，它支持数据定义、数据查询、数据操纵和数据控制等功能，可以嵌入到高级编程语言中。 在关系模型的完整性规则中： - **实体完整性**：主键属性不允许有NULL值，确保每个实体都有唯一的标识。 - **参照完整性**：外键可以为空，这通常用于表示无关联的情况，或者关系尚未建立。当外键不是主键时，可以为空，但如果外键同时也是主键的一部分，则不允许为空。 在实际应用中，SQL查询示例包括： - 使用选择和投影操作找出供应工程J1的供应商号码（SNO）。 - 结合选择和投影操作找出供应特定工程和特定零件的供应商号码。 - 运用连接操作和条件筛选找出供应特定工程且零件颜色为红色的供应商号码。 - 利用集合减法找出未使用特定地区供应商生产的特定颜色零件的工程号。 - 使用除法运算找出使用了所有指定供应商零件的工程号。 等值连接和自然连接是两种关系操作，等值连接基于特定属性的等价条件进行，而自然连接是在等值连接的基础上，去除重复的属性列，使得结果更加简洁。关系代数中的基本运算（并、差、笛卡尔积、投影和选择）可以组合构建出复杂的查询表达式，以实现更全面的数据检索需求。