五、關系數據庫

　　1.表格

　　表格(或簡稱表)表示了用戶的特定類型(Type)的一些實體。表頭由一些屬性名(Attribute Name)組成，每個屬性名對應于一列。在表上屬性名必須唯一，不允許重名。表體是由一些行或元組(tuple)、或記錄(record)組成。一個元組對應于傳統的文件結構中的一個記錄，一個記錄含有若干個域(field)用以存儲屬性值(Attribute value)。一個元組對應于一個“用戶”實體的出現(occurrence)。表體中每一行和某一列的交叉點(相當于記錄中的域)上保存一個屬性值。這個屬性值叫做這一行(或這個實體出現)的相應屬性值。表體中每一列可以保存的值對應于某種屬性類型(Type of Attribute)，也就是說，這一列的屬性值只能取這個屬性類型的值。某個屬性所能取的所有值的集合叫做這個屬性的值域(Domain of Attribute)。類型和值域的對應關系是一對多的。一個類型有一個值域，但一個值域可以作為多個類型，基名稱不同，但實質上值域一樣。實際上，類型是對值域的命名。能唯一標識一個元組的屬性稱之為關鍵屬性(Primary Key Attribute)或簡稱為主關鍵字(Primary Key)。主關鍵字有時是由多個屬性組成的，此時的主關鍵字叫做組合關鍵字(Conˉcatenated primary Key)。有的時候，表中必須由一些組合的主關鍵字才能唯一地標識一個元組，也就是說，不存在能作關鍵字的一個屬性。這時為了方便，往往引入一個附加的屬性并稱之為外來關鍵字(Foreigh Key)來作主關鍵字。外來關鍵字為以后檢索和查詢帶來了方便，但也增加了信息冗余。

　　2.表名、表頭和表體

　　表名、表頭和表體在關系模型中具有不同的作用或功能，因而也具有完全不同的性質。表頭是一個屬性的集合，它規定了表的結構。表體是一個特殊的集體，稱作為關系(relation)。“關系模型”中的“關系”一詞就是指表體中的這個數學關系。在關系數據庫中，表名對應于數據庫名(或關系名)，表頭對應于數據描述(或結構描述)，表體對應于數據庫。表體是數據庫的內容及數據庫操作的對象。另外，有兩個概念必須加以強調:型(type)和值或出現(occurence)。表頭定義了實體(或元組)的型，也就是說規定了實體(或元組)的值域。而表體則給出了實體(或元組)的出現。出現是型中的一個值。

　　3.關系的數學定義

　　關系模型是建立在集合論(Set Theory)的基礎之上的。現在，開始用集合論的術語來嚴格地定義數學上的關系，即給出關系的數學定義。定義1 域(Domain)是值(value)的集合。

　　4.關系模型

　　關系模型由三部分組成:數據結構(即關系)、關系操作、關系的完整性。下面將對這三個部分進行分別的討論。(1)單一的數據結構———關系 在關系模型中，無論是實體還是實體之間的聯系均由單一的類型結構—關系來表示。在前面，已給出了關系和域的數學定義，介紹了n元關系、元組和屬性等概念。下面介紹關鍵字、關系模式和關系數據庫等一些基本概念。關鍵字 關系中的某一組屬性，若其值可以唯一地標識一個元組，則稱該屬性組為一個候選關鍵字(Candidate Key)。若一個關系有多個候選關鍵字，則可以任選其中一個作為主關鍵字(Primary Key)。主關鍵字中的諸屬性被稱為主屬性。關系模式 關系的描述稱為關系模式。它包括:關系名、組成關系的諸屬性名、屬性到域的映象、屬性間的數據依賴關系等等。所以，關系模式由關系名、諸屬性名和屬性到域的映象三個部分組成，關系模式通常簡記為R(A 1 ，A 2 ，…，A n )，其中R是關系名，A 1 ，A 2 ，…，A n 為諸屬性名。屬性到域的映象一般通過指定屬性的類型和長度來說明。某個關系模式在某一時刻所具有的狀態是指關系的外延，即元組的集合。關系的外延內容有時簡稱為關系。但關系模式和關系的內容有時也統稱為關系。讀者可以從上下文中區別其確切的含義。形象地說，關系模式是關于表名和表頭的描述，而關系的內容是表體。關系數據庫 在關系數據庫中，要分清型和值兩個基本概念。關系數據庫的型是指數據庫的結構描述，它包括關系數據庫名、若干屬性的定義，以及這些屬性上的若干關系關系模式。亦稱為數據庫的內涵(Intension)，數據庫的值亦稱為數據庫的外延。在關系數據庫中，內涵是比較穩定的，它規定了外延的取值范圍。而外延卻是隨時間變化的。這和在一般的形式邏輯中外延和內涵一一對應有所區別。此處外延是指任意一個滿足內涵的集合，而不一定恒指滿足內涵的最大的一個集合。關系模式(即內涵)是穩定的;而關系的內容，即外延，卻是隨時間動態的變化而變化的。數據庫的結構(即模式)是穩定的;而數據庫中的數據內容卻在不斷地更新。