用关系代数表达式查询-关系数据库

关系数据结构及形式化定义 关系数据模型是E.F. Codd于1970年提出的一种数据模型，已经成为20世纪80年代中期以来DBMS广泛支持的数据模型。它具有坚实的数学基础，简洁的数据表示形式，支持说明性语言，以及很强的数据建模能力，能够满足事务处理建模的需要。 关系数据模型使用关系代数表达式来表示查询。关系代数表达式的形式定义如下： 1. 数据库中的关系和常量关系是关系代数表达式。 2. 如果E是关系代数表达式，则σF(E)也是，其中F是选择条件。 3. 如果E是关系代数表达式，X是E中的属性列表，则πX(E)是关系代数表达式。 4. 如果E1和E2是关系代数表达式，则E1∪E2、 E1 - E2、 E1×E2、 E1∩E2、 E1÷E2、 E1⊳F E2和E1⋈E2都是关系代数表达式。 所有的关系代数表达式都可以通过以上规则来产生。 关系数据模型中的关系是基本组织单位。关系的概念源于数学中的集合论关系，表示实体集和联系集之间的关联关系。在关系数据模型中，关系被表示为一个二维表，其中每一列表示一个属性，每一行表示一个元组。 除了关系，关系模型还包括关系模式和关系数据库的概念。关系模式是对关系的描述，包括关系名称和属性列表。而关系数据库则是一个或多个关系的集合。 通过关系代数表达式，可以对关系数据库进行各种操作。其中，σ操作表示选择，根据指定的选择条件选取满足条件的元组；π操作表示投影，根据指定的属性列表选择相应的属性；∪操作表示并，合并两个关系中的所有元组；-操作表示差，从一个关系中减去另一个关系中的元组；×操作表示笛卡尔积，将两个关系的元组进行组合；∩操作表示交，求两个关系中相同的元组；÷操作表示除，对两个关系进行除法操作，返回满足条件的元组；⊳操作表示自然连接，将两个关系中满足连接条件的元组进行连接；⋈操作表示θ连接，根据指定的连接条件将两个关系中的元组进行连接。 总的来说，通过关系代数表达式，我们可以用一种形式化的方式来对关系数据库进行查询和操作。关系数据模型的优势在于其严谨的数学基础和强大的数据建模能力，使得它成为数据库领域最常用的数据模型之一。