数据库系统原理：关系代数与数据管理技术

“关系代数-数据库教程” 在学习数据库时，关系代数是理解数据库查询操作的核心部分。本教程的第4节专注于介绍关系代数，这是数据库管理系统中用于表达查询的一种形式化语言。关系代数的操作主要包括三个要素： 1. 运算对象：关系代数的操作对象是关系，也就是二维表格形式的数据结构，包含行和列，其中每一行代表一个元组，每一列代表一个属性。 2. 运算符号：关系代数提供了多种运算符来处理关系。集合运算符包括联合(∪)、差(-)、交(∩)和笛卡尔积(×)，这些运算符允许我们合并或筛选不同的关系。专门的关系运算符有选择(σ)、投影(∏)、连接( )和除法(÷)，它们分别用于选取满足特定条件的元组、提取特定列、组合两个关系以及根据某个条件进行分割。此外，算术比较符如＞、≥、＜、≤、＝、≠以及逻辑运算符如非(﹁)、与(∧)、或(∨)用于构建复杂的查询条件。 数据库管理系统（DBMS）是关系代数得以实现的关键软件，它提供了一种机制，使得用户可以通过数据定义语言(DDL)定义数据结构，通过数据操纵语言(DML)如SELECT、UPDATE、INSERT和DELETE操作数据，以及一系列的管理功能确保数据库的安全、高效运行。DBMS的主要任务包括数据定义、数据操纵以及数据库的其他管理，例如安全控制、并发控制、恢复机制等。 数据库系统（DBS）是DBMS、数据库、应用系统、DBA和用户之间的桥梁。它使得数据可以被多个应用程序共享，降低了数据冗余，并提高了数据的独立性，使得数据的逻辑结构和物理结构可以独立变化。数据管理技术经历了人工管理、文件系统和数据库系统三个阶段。早期的人工管理阶段，数据不保存且不共享；文件系统阶段引入了数据的持久性和简单的管理，但冗余和独立性问题仍然存在；而数据库系统阶段则通过结构化数据、高共享性、低冗余和数据独立性实现了重大进步，并引入了DBMS对数据的统一管理和控制，确保了数据的安全性、完整性和并发控制。