2011年軟考數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)工程師知識(shí)點(diǎn)講解(5)

　　五、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)

　　1.表格

　　表格(或簡(jiǎn)稱表)表示了用戶的特定類型(Type)的一些實(shí)體。表頭由一些屬性名(Attribute Name)組成，每個(gè)屬性名對(duì)應(yīng)于一列。在表上屬性名必須唯一，不允許重名。表體是由一些行或元組(tuple)、或記錄(record)組成。一個(gè)元組對(duì)應(yīng)于傳統(tǒng)的文件結(jié)構(gòu)中的一個(gè)記錄，一個(gè)記錄含有若干個(gè)域(field)用以存儲(chǔ)屬性值(Attribute value)。一個(gè)元組對(duì)應(yīng)于一個(gè)“用戶”實(shí)體的出現(xiàn)(occurrence)。表體中每一行和某一列的交叉點(diǎn)(相當(dāng)于記錄中的域)上保存一個(gè)屬性值。這個(gè)屬性值叫做這一行(或這個(gè)實(shí)體出現(xiàn))的相應(yīng)屬性值。表體中每一列可以保存的值對(duì)應(yīng)于某種屬性類型(Type of Attribute)，也就是說(shuō)，這一列的屬性值只能取這個(gè)屬性類型的值。某個(gè)屬性所能取的所有值的集合叫做這個(gè)屬性的值域(Domain of Attribute)。類型和值域的對(duì)應(yīng)關(guān)系是一對(duì)多的。一個(gè)類型有一個(gè)值域，但一個(gè)值域可以作為多個(gè)類型，基名稱不同，但實(shí)質(zhì)上值域一樣。實(shí)際上，類型是對(duì)值域的命名。能唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)元組的屬性稱之為關(guān)鍵屬性(Primary Key Attribute)或簡(jiǎn)稱為主關(guān)鍵字(Primary Key)。主關(guān)鍵字有時(shí)是由多個(gè)屬性組成的，此時(shí)的主關(guān)鍵字叫做組合關(guān)鍵字(Conˉcatenated primary Key)。有的時(shí)候，表中必須由一些組合的主關(guān)鍵字才能唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組，也就是說(shuō)，不存在能作關(guān)鍵字的一個(gè)屬性。這時(shí)為了方便，往往引入一個(gè)附加的屬性并稱之為外來(lái)關(guān)鍵字(Foreigh Key)來(lái)作主關(guān)鍵字。外來(lái)關(guān)鍵字為以后檢索和查詢帶來(lái)了方便，但也增加了信息冗余。

　　2.表名、表頭和表體

　　表名、表頭和表體在關(guān)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質(zhì)。表頭是一個(gè)屬性的集合，它規(guī)定了表的結(jié)構(gòu)。表體是一個(gè)特殊的集體，稱作為關(guān)系(relation)�！瓣P(guān)系模型”中的“關(guān)系”一詞就是指表體中的這個(gè)數(shù)學(xué)關(guān)系。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，表名對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)庫(kù)名(或關(guān)系名)，表頭對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)描述(或結(jié)構(gòu)描述)，表體對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)庫(kù)。表體是數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容及數(shù)據(jù)庫(kù)操作的對(duì)象。另外，有兩個(gè)概念必須加以強(qiáng)調(diào):型(type)和值或出現(xiàn)(occurence)。表頭定義了實(shí)體(或元組)的型，也就是說(shuō)規(guī)定了實(shí)體(或元組)的值域。而表體則給出了實(shí)體(或元組)的出現(xiàn)。出現(xiàn)是型中的一個(gè)值。

　　3.關(guān)系的數(shù)學(xué)定義

　　關(guān)系模型是建立在集合論(Set Theory)的基礎(chǔ)之上的�，F(xiàn)在，開(kāi)始用集合論的術(shù)語(yǔ)來(lái)嚴(yán)格地定義數(shù)學(xué)上的關(guān)系，即給出關(guān)系的數(shù)學(xué)定義。定義1 域(Domain)是值(value)的集合。

　　4.關(guān)系模型

　　關(guān)系模型由三部分組成:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(即關(guān)系)、關(guān)系操作、關(guān)系的完整性。下面將對(duì)這三個(gè)部分進(jìn)行分別的討論。(1)單一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)———關(guān)系 在關(guān)系模型中，無(wú)論是實(shí)體還是實(shí)體之間的聯(lián)系均由單一的類型結(jié)構(gòu)—關(guān)系來(lái)表示。在前面，已給出了關(guān)系和域的數(shù)學(xué)定義，介紹了n元關(guān)系、元組和屬性等概念。下面介紹關(guān)鍵字、關(guān)系模式和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)等一些基本概念。關(guān)鍵字 關(guān)系中的某一組屬性，若其值可以唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組，則稱該屬性組為一個(gè)候選關(guān)鍵字(Candidate Key)。若一個(gè)關(guān)系有多個(gè)候選關(guān)鍵字，則可以任選其中一個(gè)作為主關(guān)鍵字(Primary Key)。主關(guān)鍵字中的諸屬性被稱為主屬性。關(guān)系模式 關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式。它包括:關(guān)系名、組成關(guān)系的諸屬性名、屬性到域的映象、屬性間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系等等。所以，關(guān)系模式由關(guān)系名、諸屬性名和屬性到域的映象三個(gè)部分組成，關(guān)系模式通常簡(jiǎn)記為R(A 1 ，A 2 ，…，A n )，其中R是關(guān)系名，A 1 ，A 2 ，…，A n 為諸屬性名。屬性到域的映象一般通過(guò)指定屬性的類型和長(zhǎng)度來(lái)說(shuō)明。某個(gè)關(guān)系模式在某一時(shí)刻所具有的狀態(tài)是指關(guān)系的外延，即元組的集合。關(guān)系的外延內(nèi)容有時(shí)簡(jiǎn)稱為關(guān)系。但關(guān)系模式和關(guān)系的內(nèi)容有時(shí)也統(tǒng)稱為關(guān)系。讀者可以從上下文中區(qū)別其確切的含義。形象地說(shuō)，關(guān)系模式是關(guān)于表名和表頭的描述，而關(guān)系的內(nèi)容是表體。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，要分清型和值兩個(gè)基本概念。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的型是指數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)描述，它包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)名、若干屬性的定義，以及這些屬性上的若干關(guān)系關(guān)系模式。亦稱為數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)涵(Intension)，數(shù)據(jù)庫(kù)的值亦稱為數(shù)據(jù)庫(kù)的外延。在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，內(nèi)涵是比較穩(wěn)定的，它規(guī)定了外延的取值范圍。而外延卻是隨時(shí)間變化的。這和在一般的形式邏輯中外延和內(nèi)涵一一對(duì)應(yīng)有所區(qū)別。此處外延是指任意一個(gè)滿足內(nèi)涵的集合，而不一定恒指滿足內(nèi)涵的最大的一個(gè)集合。關(guān)系模式(即內(nèi)涵)是穩(wěn)定的;而關(guān)系的內(nèi)容，即外延，卻是隨時(shí)間動(dòng)態(tài)的變化而變化的。數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)(即模式)是穩(wěn)定的;而數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)內(nèi)容卻在不斷地更新。