5.關系數據庫語言概述
關系數據庫語言分三類:數據描述語言DDL，數據操縱語言DML和數據控制語言DCL。其中，DDL負責數據庫的描述，提供一種數據描述機制，用來描述數據庫的特征或數據的邏輯結構。DML負責數據庫的操作，提供一種處理數據庫操作的機制。DCL負責控制數據庫的完整性和安全性，提供一種檢驗完整性和保證安全的機制。DML是用戶經常使用的語言，包括了DBMS的主要功能。DML包括數據查詢和數據的增、刪、改等功能。其中查詢的表達方式是DML的主要部分。關系數據庫的DML按照查詢方式可以分為兩大類:
（1）用對關系的集合代數運算來表示查詢的方式，稱為關系代數（Relational Algebra）。
（2）用謂詞演算來表達查詢的方式，稱為關系演算（Relational Calculus）。關系演算又可按謂詞變元的基本對象是元組變量（tuple variable）還是域變量（domain variable）分為元組關系演算和域關系演算兩種。關系代數和兩種關系演算均是抽象的查詢語言，這些抽象的查詢語言和實際的DBMS軟件產品中實現的具體的查詢語言并不完全一樣。但它們是DBMS中查詢語言的理論基礎。關系代數、元組關系演算和域關系演算這三種語言在表達能力上是彼此相互等價的，它們均可以作為評價實際DBMS軟件產品中查詢語言能力的標準。實際DBMS軟件產品的查詢語言，除了提供關系代數（或一種關系演算）之外，還提供了許多附加的功能，如庫函數、算術運算等功能。SQL是介于關系代數，和關系演算之間的一種語言。SQL不僅具有豐富的查詢功能，而且還具有數據庫定義和數據庫控制功能。SQL是集DDL、DML、DCL為一體的標準的關系數據庫語言。SQL充分體現了關系數據庫語言的優點。
6.關系代數
關系代數中的運算可以分為兩類:
（1）傳統的集合運算，如并、交、差、笛卡爾乘積等。這類運算是從關系的“水平方向（即按行）”來進行的。
（2）專門的關系運算，如選擇、投影、連接、除。這類運算不僅涉及到行而且也涉及到列。
7.關系演算
關系演算是以數理邏輯中的謂詞演算為基礎的。用謂詞演算作為關系數據庫的語言并提出關系演算的是E.F.Codd。Codd首先定義了關系演算語言ALPHA。但ALPHA并沒有在計算機上實現。但關系數據庫管理系統INGRES所用的QUEL語言是參考ALPHA研制的，與ALPHA十分類似。
六、關系數據庫的規范化理論
函數依賴
定義1 設R（U）是屬性集U上的關系模式。X，Y是U的子集。若對于R（U）的任意一個可能的關系r，r中不可能存在兩個元組在X上的屬性值相等，而在Y上的屬性值不等，則稱‘X函數確定Y’或‘Y函數依賴于X’，記作X→Y。
函數依賴和別的數據依賴一樣是語義范疇的概念。只能根據語義來確定一個函數依賴。例如姓名→年齡這個函數依賴只有在沒有同名人的條件下成立。如果允許有相同名字，則年齡就不再函數依賴于姓名了。設計者也可以對現實世界作強制的規定。例如規定不允許同名人出現，因而使姓名→年齡函數依賴成立。這樣當插入某個元組時這個元組上的屬性值必須滿足規定的函數依賴，若發現有同名人存在，則拒絕插入該元組。注意，函數依賴不是指關系模式R的某個或某些關系滿足的約束條件，而是指R的一切關系均要滿足的約束條件
七、數據庫的安全與保護
1.安全性
數據庫的安全性是指保護數據庫以防止不合法的或非正常的使用所造成的數據泄露、更改或破壞。安全性問題不是數據庫系統所獨有的，計算機系統都有這個問題。只是在數據庫系統中大量數據集中存放，而且為許多用戶直接共享，是十分重要的信息資源。從而使安全性問題變得更為突出。系統安全保護措施是否有效是數據庫系統的主要性能指標之一。對于數據庫的安全保密方式可以有系統處理的和物理的兩個方面。所謂物理的是指，對于強力逼迫透露口令、在通信線路上竊聽、以至盜竊物理存儲設備等行為。對此所采取的措施是將數據編為密碼，加強警衛以識別用戶身份和保護存儲設備等措施。在一般計算機系統中，安全措施是一級一級層層設置的。
（1）用戶標識和鑒定首先，系統提供一定的方式讓用戶標識自己的名字或身份。系統進行核實，通過鑒定后才提供機器使用權。常用的方法有:用一個用戶名或者用戶標識號來標明用戶身份。系統鑒別此用戶是否是合法用戶。若是，則可以進入下一步的核實;若不是，則不能使用計算機。用戶名的登錄只由系統管理員進行，一般用戶不能實施用戶名登錄。口令（Password），為了進一步核實用戶，系統常常要求用戶輸入口令。
（2）存取控制對于獲得上機權的用戶還要根據預先定義好的用戶權限進行存取控制，保證用戶只能存取他有權存取的數據。所謂用戶權限是指不同的用戶對于不同的數據對象允許執行的操作權限。它由兩部分組成，一是數據對象，二是操作類型。數據對象有二類。一類是數據本身，如關系數據庫中的表、字段，非關系數據庫中的記錄、字段（亦稱為數據項）。另一類是外模式、模式、內模式。在關系系統中DBA可以把建立、修改基本表的權力授予用戶，用戶獲得此權力后可以建立基本表、索引、視圖。這說明關系系統中存取控制的數據對象不僅有數據而且有模式、外模式、內模式等數據字典中的內容。對于存取權限的定義稱為授權（Authorization）。這些定義經過編譯后存儲在數據字典中。每當用戶發出存取數據庫的操作請求后，DBMS查找數據字典，根據用戶權限進行合法權限檢查（Authorization Check）。若用戶的操作請求超出了定義的權限，系統拒絕執行此操作。授權編譯程序和合法權限檢查機制一起組成了安全性子系統。衡量授權子系統精巧程度的另一個盡度是否提供與數據值有關的授權。有的系統還允許存取謂詞中引用系統變量，如一天中的時刻，終端設備號。這樣用戶只能在某臺終端、某段時間內存取有關數據，這就是與時間和地點有關的存取權限。另外，在操作系統中對文件、目標等的存取還有一些安全保護措施。其中加密是一種防止數據內容被別人引用或了解的切實可行的辦法。加密有程序加密和硬件加密卡兩種形式。
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