关系模型详解：基本概念与完整性约束

【资源摘要信息】: "哈工大DB-第3讲主要介绍了关系模型的基本概念，包括关系模型概述、关系的定义以及关系模型中的三个完整性约束。课程涵盖了关系与关系模型的三要素，即基本结构、基本操作和完整性约束，并对关系模型的运算如关系代数、元组演算和域演算进行了讲解。此外，还详细阐述了关系的构成，如域、元组和关系模式，以及关系中的关键概念，如候选码、主码、主属性和外键，同时强调了实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性的概念。" 【详细知识点】: 1. **关系模型概述**： - 关系模型是一种数据模型，它以表格的形式来组织数据，便于理解和操作。关系模型包括三个核心组成部分：关系（表格）、对这些关系的操作（关系运算）以及约束条件（完整性约束）。 - 关系模型的目标是描述数据库的数据结构，定义操作这些结构的方法，并规定确保数据完整性的规则。 2. **什么是关系**： - 关系是指在关系数据库中的一张二维表格，由若干行和列组成，每一行代表一个元组，每一列对应一个特定的域（数据类型）。 - 域是某一列允许的值的集合，具有相同的类型。 - 元组是表格中的一行，是所有域值的有序组合。 - 关系与关系模式的区别在于，关系是实际存储的数据，而关系模式描述了关系的结构，包括域、列名和约束。 3. **关系模型的完整性约束**： - 实体完整性：主键（候选码中选的一个）的属性值不能为空，确保每个元组在表中有唯一标识。 - 参照完整性：外键的值必须是被引用表的主键值，防止出现悬挂引用，保持数据一致性。 - 用户自定义完整性：根据具体应用需求设置的其他约束，确保数据符合业务规则。 4. **关系模型的运算**： - 关系代数：基于集合的运算，如选择、投影、并、差、交、笛卡尔积等。 - 元组演算：以元组变量为基础的逻辑表达式，通过比较和逻辑运算符进行查询。 - 域演算：使用域变量，通过比较和逻辑运算符进行查询，更抽象的表达方式。 5. **关键概念**： - 候选码/候选键：可以唯一标识元组的属性或属性集。 - 主码/主键：候选码中选作表的唯一标识。 - 主属性与非主属性：主属性是包含在主键中的属性，非主属性则不然。 - 外码/外键：在关系中的非主属性，是另一个关系的候选码，用于建立表之间的联系。 这些基本概念构成了关系数据库理论的基础，对于理解和操作关系数据库至关重要。理解这些概念有助于设计高效、稳定的数据库结构，并能正确执行复杂的查询和维护数据的完整性。