MySQL8.0大师之路：第3章：数据模型-3.7关系模型

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3.7关系模型

    关系模型是最重要的一种数据模型。关系数据库系统采用关系模型作为数据的组织方式。

    1970年，美国IBM公司San Jose研究室的研究员E.F.Codd首次提出了数据库系统的关系模型，开创了数据库关系方法和关系数据理论的研究，为数据库技术奠定了理论基础。由于 E.F.Codd的杰出工作，他于1981年获得ACM图灵奖。

    20世纪80年代以来，计算机厂商新推出的数据库管理系统几乎都支持关系模型，非关 系系统的产品也大都加上了关系接口。数据库领域当前的研究工作也都是以关系方法为基础。

1.关系模型的数据结构

    关系模型与以往的模型不同，它是建立在严格的数学概念的基础上的。从用户观点看，关系模型由一组关系组成。每个关系的数据结构是一张规范化的二维表。

    关系（relation）：一个关系对应通常说的一张表。

    元组（tuple）：表中的一行即为一个元组。

    属性（attribute）：表中的一列即为一个属性，给每一个属性起一个名称即属性名。

    码（ key）：也称为码键。表中的某个属性组，它可以唯一确定一个元组， 如学号可以唯一确定一个学生，也就成为本关系的码。

    域（domain）：域是一组具有相同数据类型的值的集合。属性的取值范围来自某个域 。如人的年龄一般在1～120岁之间，大学生年龄属性的域是(15～45岁），性别的域是（男， 女），系名的域是一个学校所有系名的集合。

    分量：元组中的一个属性值。

    关系模式：对关系的描述，一般表示为

关系名（属性1，属性2，……，属性n)

关系术语	一般表格术语
关系名	表名
关系模式	表头（表格的描述）
关系	（一张）二维表
元组	记录或行
属性	列
属性名	列名
属性值	列值
分量	一条记录中的一个列值
非规范关系	表中有表（大表中嵌有小表）

术语粗略对比表

2. 关系模型的数据操纵与完整性约束

    关系模型的数据操纵主要包括查询、插入、删除和更新数据。这些操作必须满足关系的完整性约束条件。关系的完整性约束条件包括三大类：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。

    关系模型中的数据操作是集合操作，操作对象和操作结果都是关系，即若干元组的集合，而不像格式化模型中那样是单记录的操作方式。另一方面，关系模型把存取路径向用户隐蔽起来，用户只要指出“干什么”或“找什么”，不必详细说明“ 怎么干”或“怎么找”，从而大大地提高了数据的独立性，提高了用户生产率。

3.关系模型的优缺点

    关系模型具有下列优点：

    (1）关系模型与格式化模型不同，它是建立在严格的数学概念的基础上的。

    (2）关系模型的概念单一。无论实体还是实体之间的联系都用关系来表示。对数据的检索和更新结果也是关系（即表）。所以其数据结构简单、清晰，用户易懂易用。

    (3）关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性，也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。

    所以关系模型诞生以后发展迅速，深受用户的喜爱。

    当然，关系模型也有缺点，例如，由于存取路径对用户是隐蔽的，查询效率往往不如格式化数据模型。为了提高性能，数据库管理系统必须对用户的查询请求进行优化，因此增加了开发数据库管理系统的难度。不过用户不必考虑这些系统内部的优化技术细节。