2022年关系数据库(1).ppt

关系数据库是现代数据存储和管理的核心，它基于关系模型理论，为用户提供了一种结构化的方式来组织和操作数据。关系模型是由三个基本要素构成：关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束。 关系数据结构是关系数据库的基础，它将现实世界中的实体和实体间的关系抽象为二维表格形式。在用户眼中，关系就像一张表格，由行（元组）和列（属性）组成。然而，并非所有的二维表格都能称为关系，关系必须满足特定的规则和性质。例如，同一列的所有数据必须属于同一数据类型，不同列的数据类型可以相同，但属性名称必须唯一。关系中的元组（行）不能完全相同，这意味着不会有重复记录。此外，列的顺序和元组的位置在逻辑上并不重要，这允许灵活的数据布局。关系中的每个属性必须是原子性的，不可再分，避免了数据的嵌套。 关系数据库的操作主要包括查询、插入、删除和更新等。SQL（Structured Query Language）是用于操作关系数据库的标准语言，它允许用户执行这些操作以及创建和管理数据库对象如表、索引和视图。 关系数据库的完整性约束是确保数据准确性和一致性的规则。这些约束包括实体完整性（每个表的主键值不能为空）、参照完整性和用户定义的完整性。例如，主键约束确保了表中每条记录的唯一性，而外键约束则维护了不同表之间的引用关系，确保了数据的一致性。 在关系数据库设计中，规范化是一个关键过程，它有助于减少数据冗余和提高数据一致性。规范化通常涉及函数依赖的概念，以及不同的范式，如第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）和巴斯-科德范式（BCNF）。通过逐步消除部分函数依赖和传递函数依赖，可以达到更高的范式，从而优化数据库结构。 例如，一个复合的“学生表”可能包含学生的学号、姓名、性别、系编号、各科目成绩等信息。如果不进行规范化处理，这个表格可能存在冗余和更新异常。通过规范化，我们可以将其分解为两个关系：一个“学生关系”，包含学号、姓名、性别和系编号；另一个“成绩关系”，包含学号和各科目的成绩。这样，学生和成绩之间的联系通过学号这一公共属性来建立，实现了数据的一对一联系。 关系数据库管理系统（RDBMS）如SQL Server提供了实现这些理论的工具和功能，使得用户能够创建、查询和管理关系数据库。通过学习关系数据库的基本概念、数据结构、操作和完整性约束，以及规范化设计，用户可以有效地构建和维护高效、可靠的数据库系统。