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数据库系统原理之关系模型的基本概念(二)

数据库系统原理之关系模型的基本概念(二)

作者: 柏丘君 | 来源:发表于2018-09-23 14:05 被阅读0次

上篇文章介绍了关系模型的几个概念,这篇介绍剩下的一点内容。

关系模型的特征

  1. 列的同质化
    每一列的分量都来自于同一个域,具有同样的数据类型。
  2. 每一列的域可以相同,属性必须不同
    每一列的域可以是相同的,即允许多个列使用相同的域,但为了对这些列进行区分,每列的属性(列名)是必需不同的,否则就无法区分了。类比到 DBMS,就是定义表时不能使用重复的字段。
  3. 关系和列的位置无关
    如“手机-电脑”和“电脑-手机”是同一个关系。同样,关系和行的位置也无关,同样的行处于不同的位置,它们仍是相同的关系。
  4. 满足属性不可再分的第一范式
    关系中不能出现复合的属性。所谓复合属性,就是属性的值也是一个关系,可以理解为表中套表。

候选码/候选键

候选码/候选键是一个属性组,可以唯一标识一个元组。如仅使用“姓名”无法唯一标识学生,因为可能存在同名的学生,而使用“学号”就可以唯一表示学生了。当然不止“学号”可以对学生进行唯一标识,“姓名”+“家庭住址”也可以唯一进行标识。
这些能够唯一标识元素的一个或者多个属性的集合,就叫做候选码或者候选键。最简单的情况,候选码只有一个,只包括一条属性。最复杂的情况,候选码由所有的属性构成,也叫做全码(All Key)。
包含在候选码中的属性也叫做主属性,不包含在候选码中的属性也叫做非主属性。
从候选码中可以选出一个作为主码/主键,DBMS 使用主键为线索来管理关系中的各个元组(现在知道主键是怎么来的了吧)。

外码/外键

假设在一个关系 R1 中,有一个属性组,存放的是另外一些关系(R2,R3···)中的主键,那么这个属性组就叫做 R1 的外码/外键。
外键非常重要,它是连接两个关系的纽带。
一个关系,可以有多个外键,但只能有一个主键。

关系完整性

回顾一下,关系模型研究的内容为:

  1. 使用数学方法描述数据库的基本结构形式(Table/Relation)
  2. 使用数学方法描述 Table/Relation 与 Table/Relation 之间的各种操作(关系运算)
  3. 使用数学方法描述实现这些操作应该遵循的约束条件(完整性约束)

完整性约束是关系运算的先决条件,包含三个方面的内容。

实体完整性

一个关系如果定义了主码/主键,那么主码/主键不能为空。

参照完整性

关系的外码/外键可以是空值,但只要有取值,就必须是另一个关系中的主码/主键,不能是其他的属性值。

用户自定义完整性

用户自定义完整性是用户在定义关系的时候给出的完整性约束条件,如属性的类型,取值范围,长度等。
在 DBMS 中,当向数据库中插入数据或者修改数据时,会自动执行用户自定义完整性的检查。

对于三个完整性,其中实体完整性用来约束主键,参照完整性用来约束外键,在 DBMS 中,这两个完整性是在底层自动支持的。对于用户自定义完整性,需要用户自己进行定义,当数据发生变化时,再由 DBMS 进行检查。

总结

本文主要介绍了关系模型的特征,以及候选码/候选键,主码/主键,外码/外键的知识,最后介绍了关系模型的完整性约束,这是进行关系运算的先决条件,包括实体完整性,参照完整性和用户自定义完整性。

完。

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