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数据库系统工程师复习:关系数据库

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2015-12-29 09:58

关系数据库

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计算机软件水平考试设三个级别层次,其中,中级资格考试所包含的数据库系统工程师是最受考生欢迎的一项考试。通过本考试的合格人员可担任数据库系统有关的技术支持,同时具有工程师的实际工作能力。为方便即将参加考试的考生备考,特分享数据库系统工程师复习要点,供参考。

数据库系统工程师复习:关系数据库

1.表格

表格(或简称表)表示了用户的特定类型(Type)的一些实体。表头由一些属性名(Attribute Name)组成,每个属性名对应于一列。在表上属性名必须唯一,不允许重名。表体是由一些行或元组(tuple)、或记录(record)组成。一个元组对应于传统的文件结构中的一个记录,一个记录含有若干个域(field)用以存储属性值(Attribute value)。一个元组对应于一个“用户”实体的出现(occurrence)。

表体中每一行和某一列的交叉点(相当于记录中的域)上保存一个属性值。这个属性值叫做这一行(或这个实体出现)的相应属性值。表体中每一列可以保存的值对应于某种属性类型(Type of Attribute),也就是说,这一列的属性值只能取这个属性类型的值。某个属性所能取的所有值的集合叫做这个属性的值域(Domain of Attribute)。

类型和值域的对应关系是一对多的。一个类型有一个值域,但一个值域可以作为多个类型,基名称不同,但实质上值域一样。实际上,类型是对值域的命名。能唯一标识一个元组的属性称之为关键属性(Primary Key Attribute)或简称为主关键字(Primary Key)。

主关键字有时是由多个属性组成的,此时的主关键字叫做组合关键字(Conˉcatenated primary Key)。有的时候,表中必须由一些组合的主关键字才能唯一地标识一个元组,也就是说,不存在能作关键字的一个属性。这时为了方便,往往引入一个附加的属性并称之为外来关键字(Foreigh Key)来作主关键字。外来关键字为以后检索和查询带来了方便,但也增加了信息冗余。

2.表名、表头和表体

表名、表头和表体在关系模型中具有不同的作用或功能,因而也具有完全不同的性质。表头是一个属性的集合,它规定了表的结构。表体是一个特殊的集体,称作为关系(relation)。“关系模型”中的“关系”一词就是指表体中的这个数学关系。

在关系数据库中,表名对应于数据库名(或关系名),表头对应于数据描述(或结构描述),表体对应于数据库。表体是数据库的内容及数据库操作的对象。另外,有两个概念必须加以强调:型(type)和值或出现(occurence)。表头定义了实体(或元组)的型,也就是说规定了实体(或元组)的值域。而表体则给出了实体(或元组)的出现。出现是型中的一个值。

3.关系的数学定义

关系模型是建立在集合论(Set Theory)的基础之上的。现在,开始用集合论的术语来严格地定义数学上的关系,即给出关系的数学定义。定义1 域(Domain)是值(value)的集合。

4.关系模型

关系模型由三部分组成:数据结构(即关系)、关系操作、关系的完整性。下面将对这三个部分进行分别的讨论。

(1)单一的数据结构———关系:在关系模型中,无论是实体还是实体之间的联系均由单一的类型结构—关系来表示。在前面,已给出了关系和域的数学定义,介绍了n元关系、元组和属性等概念。

下面介绍关键字、关系模式和关系数据库等一些基本概念。

关键字:关系中的某一组属性,若其值可以唯一地标识一个元组,则称该属性组为一个候选关键字(Candidate Key)。若一个关系有多个候选关键字,则可以任选其中一个作为主关键字(Primary Key)。主关键字中的诸属性被称为主属性。

关系模式:关系的描述称为关系模式。它包括:关系名、组成关系的诸属性名、属性到域的映象、属性间的数据依赖关系等等。所以,关系模式由关系名、诸属性名和属性到域的映象三个部分组成,关系模式通常简记为R(A 1 ,A 2 ,…,A n ),其中R是关系名,A 1 ,A 2 ,…,A n 为诸属性名。属性到域的映象一般通过指定属性的类型和长度来说明。某个关系模式在某一时刻所具有的状态是指关系的外延,即元组的集合。关系的外延内容有时简称为关系。但关系模式和关系的内容有时也统称为关系。读者可以从上下文中区别其确切的含义。形象地说,关系模式是关于表名和表头的描述,而关系的内容是表体。

关系数据库:在关系数据库中,要分清型和值两个基本概念。关系数据库的型是指数据库的结构描述,它包括关系数据库名、若干属性的定义,以及这些属性上的若干关系关系模式。亦称为数据库的内涵(Intension),数据库的值亦称为数据库的外延。

在关系数据库中,内涵是比较稳定的,它规定了外延的取值范围。而外延却是随时间变化的。这和在一般的形式逻辑中外延和内涵一一对应有所区别。此处外延是指任意一个满足内涵的集合,而不一定恒指满足内涵的最大的一个集合。关系模式(即内涵)是稳定的;而关系的内容,即外延,却是随时间动态的变化而变化的。数据库的结构(即模式)是稳定的;而数据库中的数据内容却在不断地更新。


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