关系数据库基础：E.F.Codd的关系模型

"数据库课件" 本课件主要围绕数据库系统概论，特别是关系数据库这一主题展开。关系数据库是由美国IBM公司的E.F.Codd在1970年提出的，他不仅提出了关系数据模型，还进一步发展了关系代数和关系演算的概念。在1972年，Codd又引入了关系数据库的规范化理论，包括第一范式、第二范式和第三范式，并在1974年提出了更高级的BC范式，这些都是确保数据库设计合理性和数据完整性的关键概念。 课件详细介绍了关系数据结构及其形式化定义。关系数据结构是单一的数据结构，它以二维表格的形式呈现，用于表示现实世界中的实体和实体之间的联系。这种逻辑结构基于集合代数，使得数据处理和查询更为简便。 关系模型的核心组成部分包括： 1. 域（Domain）：由具有相同数据类型的值组成的集合，如整数集合或性别集合。每个域都有一个特定的基数，即该集合中数据的个数。 2. 笛卡尔积（Cartesian Product）：两个或多个域的笛卡尔积是指这些域的所有可能组合，形成一个新的集合。例如，导师集合与专业集合的笛卡尔积会生成一个包含所有导师与专业对应关系的新集合。在关系数据库中，笛卡尔积可以理解为表格的行和列，元组中的每个元素称为分量。 关系（Relation）是基于上述域和笛卡尔积构建的，它是一个由若干元组组成的集合，每个元组代表一个具体的实例，如导师与研究生的关系。关系模型的这种结构使得数据存储和查询具有高度的灵活性和表达力。 此外，课件还提到了关系的完整性规则，这是数据库设计中的重要部分，包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。这些规则确保了数据的一致性和准确性，防止了数据的不一致性和丢失。 关系代数和关系演算是查询关系数据库的语言，它们提供了对数据库进行操作的抽象方式。关系代数是一种操作集合的符号语言，包括选择、投影、并集、差集等操作；而关系演算则是基于逻辑推理的查询语言，如元组演算和域演算。 课堂练习和作业讲解部分可能是为了帮助学生理解和应用这些概念，通过实际问题的解决加深对关系数据库理论的理解。学习者可以通过这些练习掌握如何设计、操作和优化关系数据库，这对于理解和实践现代数据库管理至关重要。