关系数据库操作：以三步分解执行为例

"数据库课件，讲解如何分解执行数据库操作，包括取元组、删除元组和插入新元组三个步骤。" 在数据库领域，关系数据库是最为流行且主导型的数据存储方式，广泛应用于各种系统中。关系数据库的概念由E.F. Codd在20世纪70年代初提出，他的贡献使他荣获了1981年的ACM图灵奖。关系理论基于集合代数，为数据库设计提供了坚实的数学基础。 关系数据库的特点在于它们使用规范化了的二维表格来表示实体集，即关系。这种表格结构简单直观，易于理解，其中每条记录（元组）由一系列属性组成，每个属性都有固定的取值范围，即域。例如，一个学生表可能包含学号（SNO）、课程号（CNO）和成绩（GRADE）等属性，每个属性对应一个特定的域，如学号是字符串类型，成绩是整数类型。 在数据库操作中，关系代数是一种用于描述数据库查询和更新的抽象操作集合。在给定的例子中，演示了如何通过三步完成对数据库的修改： 1. **取出元组并命名**：首先，我们需要确定要修改的元组。在这个例子中，我们使用σ（选择）操作找出满足条件"SNO=‘96004’∧CNO=‘C5’"的所有元组，即学号为96004且课程号为C5的记录。结果是元组集合V，即{(‘96004’, ‘C5’, 原成绩)}，原成绩可能是除85之外的某个值。 2. **删除原有元组**：第二步是删除这个元组。这通常涉及在内存中创建一个新的关系，即原始SC表去掉满足条件的元组，得到SC-V。 3. **插入新元组**：最后一步是将更新后的元组插入到数据库中。在本例中，我们要将成绩更改为85分，所以新元组为{(‘96004’, ‘C5’, 85)}，将其插入到SC表中。 这种操作方式确保了数据的准确性和一致性。在实际的数据库管理系统中，这些操作会受到事务管理的控制，确保数据的一致性状态，并支持并发控制和恢复机制。 关系数据库的设计和操作进一步涉及到规范化，这是为了减少数据冗余和提高数据完整性。常见的规范化级别包括第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）以及更高的BCNF（博科斯范式）等。规范化过程通常涉及到分解表格，消除非主属性对候选键的部分依赖和传递依赖。 早期的关系数据库系统包括IBM的System R和加州Berkeley分校的INGRES，这些系统为现代的关系数据库管理系统奠定了基础。如今，我们有许多流行的数据库管理系统，如Oracle、MySQL、SQL Server等，它们都基于关系模型，提供高效、可靠的存储和查询能力。