Resumen del sistema de base de datos notas de estudio-base de datos relacional

base de datos relacional

1. Estructura de datos relacionales y definición formal

Según los tres elementos del modelo de datos, el modelo relacional consta de tres partes: estructura de datos relacionales, conjunto de operaciones relacionales y restricciones de integridad relacional . Se introducen sucesivamente los siguientes:

1.1. Relación

La estructura de datos del modelo relacional es muy simple y contiene solo una estructura de datos: relaciones . Desde la perspectiva del usuario, la estructura lógica de los datos del modelo relacional es una tabla plana bidimensional. El modelo relacional se basa en el álgebra. Aquí hay una definición formal de la estructura de datos relacionales desde la perspectiva de la teoría de conjuntos:

• zona

  Un dominio es un conjunto de valores con el mismo tipo de datos.

• Producto cartesiano

  El producto cartesiano es una operación establecida en el dominio.

  Definición: Dado un conjunto de dominios: D1, D2, ..., Dn, algunos de ellos pueden ser iguales. El producto cartesiano de este conjunto de dominios es:

$$D1✖D2✖...✖Dn=\left\{\right(D1;d2,...,dn)|di\in Di,yo=1,2,...,n\}$$

Entre ellos, cada elemento (d1, d2, ..., dn) se llama n-tupla , o tupla para abreviar . Cada valor di en el elemento se llama componente. La cantidad de valores diferentes permitidos para un dominio se denomina cardinalidad del dominio . El producto cartesiano se puede expresar como una tabla bidimensional. Cada fila de la tabla corresponde a una tupla y el valor de cada columna de la tabla proviene de un campo .

• relación

  El subconjunto de D1✖D2✖ ... ✖Dn se denomina relación en el dominio D1, D2, ..., Dn, expresado como: R (D1, D2, ..., Dn) . Aquí R es el nombre de la relación y n es el orden o grado de la relación.

  Si el valor de un determinado grupo de atributos en la relación puede identificar de forma única una tupla , pero otros subconjuntos no pueden, el grupo de atributos se denomina código candidato . Si hay varios códigos candidatos para una relación, seleccione uno de ellos como código principal . Los atributos del código candidato se denominan atributos principales . Los atributos que no están incluidos en ningún código candidato se denominan atributos no primarios o atributos que no son de código. En el caso más simple, el código candidato contiene solo un atributo. En el caso más extremo, todos los atributos del patrón relacional son códigos candidatos para este patrón relacional, que se denominan códigos completos .

  Hay tres tipos de relaciones: relaciones básicas (generalmente llamadas tablas básicas o tablas base), tablas de consulta y tablas de vista. La relación básica tiene las siguientes 6 propiedades:

  1. Las columnas son homogéneas, es decir, los componentes de cada columna son del mismo tipo de datos y provienen del mismo dominio;
  2. Diferentes columnas pueden provenir del mismo dominio, y cada columna se denomina atributo, y los diferentes atributos deben recibir diferentes nombres de atributo;
  3. El orden de las columnas no importa;
  4. Los códigos candidatos de dos tuplas cualesquiera no pueden tener el mismo valor;
  5. El orden de las líneas no importa;
  6. Los componentes deben tomar valores atómicos, es decir, cada componente debe ser un elemento de datos indivisible.

1.2, modelo de relación

El tipo y el valor deben distinguirse en la base de datos. En las bases de datos relacionales, el modelo relacional es el tipo y la relación es el valor. El modelo de relación es la descripción de la relación. ¿Qué partes de esa relación deben describirse?

Definición: La descripción de la relación se denomina modelo de relación. Se puede expresar formalmente como: R (U, D, DOM, F)

Entre ellos, R es el nombre de la relación, U es el conjunto de nombres de atributos que componen la relación, D es el dominio del que provienen los atributos en U, DOM es el conjunto de asignaciones de atributos a dominios y F es el conjunto de dependencias entre atributos .

1.3, base de datos relacional

En el modelo relacional, las entidades y las conexiones entre entidades están representadas por relaciones. En un dominio de aplicación dado, la colección de todas las relaciones constituye una base de datos relacional .

Las bases de datos relacionales también tienen tipos y valores. El tipo de base de datos relacional también se denomina modelo de base de datos relacional, que es una descripción de la base de datos relacional . El valor de una base de datos relacional es una colección de relaciones que corresponden a estos patrones relacionales en un momento determinado, generalmente llamado base de datos relacional .

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2. Operaciones de relación

2.1, operaciones básicas de relación

Las operaciones relacionales de uso común en modelos relacionales incluyen operaciones de consulta y operaciones de inserción, eliminación y modificación . Las operaciones de consulta se pueden dividir en selección, proyección, conexión, división, unión, diferencia, intersección, producto cartesiano, etc. Entre ellos, selección, proyección, unión, diferencia y producto cartesiano son las cinco operaciones básicas .

2.2. Clasificación de lenguajes de datos relacionales

Lenguaje de álgebra relacional (ISBL), lenguaje de cálculo relacional: lenguaje de cálculo relacional de tuplas (ALPHA, QUEL) y lenguaje de cálculo relacional de dominio (QBE), lenguaje con características duales de álgebra relacional y cálculo relacional (SQL)

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3. Restricciones de la integridad relacional

3.1, restricciones de integridad de la entidad

Regla: Si el atributo (que se refiere a uno o un grupo de atributos) A es el atributo principal de la relación básica R, entonces A no puede ser nulo .

3.2, restricciones de integridad referencial

Código externo. Regla: Si el atributo (o grupo de atributos) F es el código externo de la relación básica R, corresponde al código principal Ks de la relación básica S (la relación básica R y S no son necesariamente relaciones diferentes), entonces para cada uno de R El valor de la tupla en F debe:

• Toma el valor nulo;
• O igual al valor del código principal de una tupla en S.

3.3, restricciones definidas por el usuario

Condiciones de restricción definidas por el usuario para bases de datos relacionales.

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4. Álgebra relacional

4.1, operaciones de conjuntos tradicionales

• y
• diferencia
• cruzar
• Producto cartesiano

4.2, operaciones relacionales especializadas

• Seleccione
• proyección
• conexión
  • Conexión equivalente
  • Conexión natural: una conexión de equivalencia especial, que requiere que los componentes a comparar en dos relaciones deben ser grupos de atributos con el mismo nombre, y las columnas de atributos duplicadas se eliminan del resultado.
  • Conexión externa: la tupla descartada en la conexión natural se denomina ancestro flotante. La tupla flotante también se almacena en la relación de resultados y otros atributos se rellenan con valores en blanco.
  • Unión externa izquierda: solo mantenga las tuplas flotantes en la relación izquierda.
  • Unión externa derecha: solo mantenga las tuplas flotantes en la relación correcta.
• Dividir: definido por el conjunto de elefantes

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5. Resumen

1. Relación : una relación corresponde a una tabla que generalmente se dice
2. Modo de relación : descripción de la relación.
3. Modelo relacional : el modelo relacional se compone de tres partes: estructura de datos relacionales, recopilación de operaciones relacionales y restricciones de integridad relacional
4. La diferencia entre relación y modelo de relación
   1. El modelo de relación es el tipo, la relación es el valor y el modelo de relación es la descripción de la relación.
   2. La relación es el estado o contenido del modo de relación en un momento determinado. El modo de relación es estático y estable, mientras que la relación es dinámica y cambia con el tiempo, porque la operación de relación actualiza constantemente los datos en la base de datos.
   3. Similar a la diferencia entre "clase" y "objeto" en la programación orientada a objetos. "Relación" es un ejemplo de "modo de relación". Puede entender "relación" como una tabla con datos, y "modo de relación" es la estructura de esta tabla de datos.
5. La diferencia entre el modelo de relación y la relación
   • El modelo relacional contiene relaciones. La relación es la estructura de datos del modelo relacional. En el modelo relacional, las entidades del mundo real y todos los niveles de conexiones entre entidades están representados por un solo tipo de estructura, a saber, relaciones