一、關系數據庫概述
20世紀80年代后，在商用數據庫管理系統中，（ 關系模型 ）逐漸取代早 期的網狀模型和層次模型，成為主流數據模型
SQL3（SQL-99）:1999年
SQL2（SQL-92）：1992年
SQL（SQL-89） ：1989年
關系數據庫的基本特征是使用關系數據模型組織數據，這種思想來源於數學。
關系數據庫的優點：高級的分過程語言接口、較好的數據獨立性，為商品化的關系數據庫管理系統的研制做好了技術上的准備
二、關系數據模型
數據模型的要素包括：數據結構、數據操作、數據約束
關系數據模型的組成要素：關系數據結構、關系操作集合、關系完整性約束
********************************1、關系數據結構***************************
表（Table）： 也稱為關系，是一個二維的數據結構，由表名、列、若干行數據組成；每個表有唯一的表名，表中每一行數據描述一條具體的記錄值
關系（Relation）： 一個關系邏輯上對應一張二維表，可以為每個關系取一個名稱進行表示。基本關系 （基本表、 基表）、 查詢表、 視圖表（導出的虛表）
列（Column） ：也稱為字段（Field）或屬性（Attribute）。屬性的個數稱為關系的元或度；列的值稱為屬性值，其取值范圍稱為值域
行（Row）： 也稱為元組（Tuple）或記錄（Record）。表中的數據按行存儲。
分量（Component）：（具體的數據項） ：元組（行）中的一個屬性值，稱為分量。
域（Domain） ：表示屬性的取值范圍
數據類型（Data Type）： 每個列都有相應的數據類型，它用於限制（或容許）該列中存儲的數據。
碼或鍵（Key）： 屬性（或屬性組）的值都能用來唯一標識該關系的元組，則稱這些屬性（ 或屬性組）為該關系的碼或鍵
超碼或超鍵（Super Key）： 在碼中去除某個屬性，它仍然是這個關系的碼
候選碼或候選鍵（Candidate Key）： 在碼中不能從中移去任何一個屬性，否則它就不再是這個關系的碼或鍵；候選碼或候選鍵是這個關系的最小超碼或超鍵。
主屬性（Primary Attribute）或非主屬性（Nonprimary Attribute）： 包含在任何一個候選碼中的屬性稱為主屬性或碼屬性
主碼或主鍵（Primary Key）： 在若干個候選碼中指定一個唯一標識關系的元組（行）
全碼或全鍵（All Key） ：一個關系模式的所有屬性集合是 這個關系的主碼或主鍵，這樣的 主碼或主鍵稱為全碼或全鍵。
外碼或外鍵（Foreign Key）： 某個屬性（或屬性組）不是這個關系的主碼或候選碼，而是另一個關系的 主碼
參照關系（Referencing Relation）和被參照關系（Referenced Relation）： 參照關系也稱為從關系，被參照關系也稱為主關系，它們是指以外碼相關聯 的兩個關系。
關系模式（Relation Schema）： 關系模式是型（type），關系是 值（value），即關系模式是對關 系的描述；關系模式是靜態的、穩定的； 關系是動態的、隨時間不斷變化 的。
關系數據庫（Relation Database） 所有關系的集合，構成一個關系數據庫。 以關系模型作為數據的邏輯模型，並采用關系作為數據組織方式的一類數 據庫，其數據庫操作建立在關系代數的基礎上。
關系數據庫對關系的限定/要求：
1）每一個屬性都是不可分解的（不允許表中有表）；
2）每一個關系僅僅有一種關系模式；
3）每一個關系模式中的屬性必須命名，屬性名不同；
4）同一個關系中不允許出現候選碼或候選鍵值完全相同的元組；
5）在關系中元組的順序（即行序）是無關緊要的，可以任意交換；
6）在關系中屬性的順序（即列序）是無關緊要的，可以任意交換。
******************************2、關系操作集合**************************************
基本的關系操作：
查詢 Query （集合的操作方式（一次一集合））
插入 Insert
刪除 Delete
修改 Update
****************************************************************************
關系數據語言的分類
關系代數語言：任何一種操作都包含三大要素： 操作對象、 操作符 、操作結果
SQL：結構化查詢語言
關系演算語言： 元組關系演算 、域關系演算
共同特點：具有完備的表達能力，是非過程化的集合操作語言，功能強， 能夠獨立使用也可以嵌入高級語言中使用。
傳統的集合運算：
*************************差（DIFFERENCE）：R3=R1-R2******************************
**********************交（INTERSECTION）：R3=R1∩R2**************************
********************笛卡爾積（CARTESIAN PRODUCT）：R3=R1×R2********************
專門的關系運算
***************************投影（PROJECTION）：πA（R）**************************************
A：是屬性序列
關系代數中投影運算是對關系進行的垂直分解
*************************連接（JOIN），也稱θ連接：**************************************
***********************除（DIVISION）：R÷S************************************************
************************************************例題**********************************************************
******************************3、關系的完整性約束**************************************
數據庫的數據完整性是指數據庫中數據的正確性、相容性、一致性
關系的完整性約束分類：
- 實體完整性約束：主碼的組成不能為空，主屬性不能是空值NULL
- 參照完整性約束：定義外碼和主碼之間的引用規則 要么外碼等於主碼中某個元組的主碼值，要么為空值（NULL）
- 用戶定義完整性約束：域完整性約束（針對某一應用環境的完整性約束）、其他
執行插入操作的檢驗
執行刪除操作
一般只需要對被參照關系檢查參照完整性約束(是否被引用)
執行更新操作
上述兩種情況的綜合
三、關系數據庫的規范化理論
關系模式中可能存在的冗余和異常問題
- 數據冗余：指同一數據被反復存儲的情況
- 更新異常：數據冗余造成的，多個內容更改使操作錯誤
- 插入異常
- 刪除異常
函數依賴與關鍵字
函數依賴：關系中屬性間的對應關系
X→Y：設R為任一給定關系，如果對於R中屬性X的每一個值，R中的屬性Y只有唯一 值與之對應，則稱X函數決定Y或稱Y函數依賴於X，記作X→Y。其中X稱為決 定因素。
X /→ Y：
函數依賴分類：完全函數依賴 、部分函數依賴 、傳遞函數依賴
*****************完全函數依賴************************
*****************部分函數依賴************************
*****************傳遞函數依賴************************
關鍵字
范式與關系規范化過程
規范化（Normalization）：一個低一級范式的關系模式通過模式分解（Schema Decomposition）可以轉換為若干個高一級范式的關系模式 的集合，這種過程就叫規范化（Normalization）
*****************第一范式1NF***********************
第一范式的缺點：
*********************第二范式2NF*************************
設R為任一給定關系，若R為1NF， 且其所有非主屬性都完全函數依賴於候選關鍵字，則R為第二范式。
*************************第三范式3NF*******************
設R為任一給定關系，若R為2NF， 且其每一個非主屬性都不傳遞函數依賴於候選關鍵字，則R為第三范式
********************第三范式的改進形式BCNF******************
1NF->2NF
找到候選關鍵字，看其余的屬性是否完全函數依賴候選關鍵字，
是的，與候選關鍵字一同抄下來形成一個表格，
不是的，抄下來，形成第二個表格，並且將候選關鍵字里能夠唯一決定表格2的屬性組抄在第一列
2NF->3NF
找到表格中的傳遞函數依賴關系的三個屬性組，設為x，y，z
將這三個屬性組拆成兩個表格 第一個表格為x，y
第二個表格為y，z
3NF->BCNF
列出表格中的所有函數依賴關系 每個關系拆出一個表格
SQL的主要構成：
