数据模型(关系模型.
关系型数据模型设计
关系型数据模型设计1.引言1.1 概述概述部分的内容应该简要介绍关系型数据模型设计的主要内容和背景。
关系型数据模型是一种广泛应用于数据库管理系统的数据模型，它采用了表格的形式来组织和表示数据。
在关系型数据模型中，数据被组织成一个或多个表格，每个表格包含了若干列和行，其中每一列都代表了一个数据字段，而每一行则代表了一条数据记录。
关系型数据模型设计是指在建立关系型数据库之前需要进行的数据设计过程。
它涉及到定义表格的结构和关系、确定字段的属性和约束、选择适当的数据类型以及设计数据库的完整性规则等。
通过合理的关系型数据模型设计，可以保证数据在存储和访问过程中的一致性、完整性和有效性，从而提高数据管理的效率和可靠性。
关系型数据模型设计在数据库领域有着重要的地位和作用。
它为我们提供了一个结构化的数据管理方法，使得数据可以以统一的方式进行存储、查询和管理。
同时，关系型数据库的设计也是数据库系统设计的基础，它为数据库的构建和优化提供了重要的指导和参考。
在本文中，我们将深入探讨关系型数据模型的设计原则、方法和技巧。
我们将通过介绍关系型数据模型的基本原理和特点，解释关系型数据模型设计的重要性，并展望未来关系型数据模型的发展趋势。
通过学习和理解这些内容，读者将能够更好地掌握关系型数据模型设计的关键要点，为实际的数据库设计和应用提供有力的支撑。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下要点：本文主要围绕关系型数据模型设计展开，旨在介绍关系型数据模型的基本概念、设计原则，以及总结其重要性，并展望未来的发展趋势。
首先，在第一节中，将对文章的概述进行介绍。
这一部分会对关系型数据模型设计的主题进行简要说明，为读者提供一个整体的认识，并引发读者对该主题的兴趣。
接下来，在第二节中，将深入探讨关系型数据模型的基本概念和设计原则。
这一部分将从关系型数据模型的起源、关键概念、以及设计的一般原则等方面展开，帮助读者建立对关系型数据模型的基本了解和认知，为后续内容的理解打下基础。
关系模型【数据库概论】
关系模型【数据库概论】(⼀) 关系模型知识引⼊开局⼀张图，知识全靠爆~DBMS 采⽤某种数据模型进⾏建模，提供了在计算机中表⽰数据的⽅式，其包括，数据结构、数据操作、数据完整性三部分。
在关系模型中，通过关系表⽰实体与实体之间的联系，然后基于关系数据集合进⾏数据的查询、更新以及控制等操作同时对数据的更新操作进⾏实体完整性、参照完整性、⽤户⾃定义完整性约束。
⽽在前期，通过关系代数和逻辑⽅式（关系演算）表⽰对关系操作的能⼒，⽽后出现了 SQL 语⾔，其吸纳了关系代数的概念，和关系演算的逻辑思想虽然进⾏了⼀定的解释，但是光看图上的这些名词，还是很懵，没关系，下⾯我们就按照图⽚上的标号，针对关系数据模型进⾏讲解多说⼀句：关系模型⾮常重要，是现在主流的⼀种数据模型，同样 SQL 也⾮常流⾏，现在⼤部分数据库都是⽀持 SQL 的，这也正是我们要针对此部分重点学⼀下的原因(⼆) 关系的数据结构(1) 关系的相关概念A：关系的数学描述关系概念是对事物间数据依赖的⼀种描述，同时集合论提供了关系概念：集合论中的关系本⾝也是⼀个集合，以具有某种联系的对象组合——“序组”为其成员。
关系不是通过描述其内涵来刻画事物间联系的，⽽是通过列举其外延（具有这种联系的对象组合全体）来描述这种联系B：笛卡尔积关系的概念是建⽴在笛卡尔积概念的基础上的，笛卡尔积是定义在给定⼀组域上的有序对的集合，⽽域则是⼀组具有相同数据类型的值的集合，例如⾃然数整数实数，长度⼩于若⼲字节的字符串集合等都可以是域给定⼀组域D1，D2，…，Dn，这n个域的笛卡尔积为：D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…，dn）｜ di∈Di，i＝1，2，…，n ｝每⼀个元素（d1，d2，…，dn）叫作⼀个n元组（n-tuple），或简称为元组（Tuple）元素中的每⼀个di值叫作⼀个分量（Component）若Di (i＝1,2,…,n)为有限集，其基数为mi (i＝1,2,…,n)，则D1×D2×…×Dn的基数M为：nM= ∏ mii=1定义可能有⼀些抽象，引⼊⼀个例⼦看⼀下，会直观⼀些【例】设：D1为学⽣集合= {张⼭，李斯，王武}；D2为性别集合= {男，⼥}；D3为年龄集合= {19，20}⽤⼆维表的形式表⽰D1×D2×D3，则为下表格，则有12个元组姓名性别年龄张⼭男19张⼭⼥19张⼭男20张⼭⼥20李斯男19李斯⼥19李斯男20李斯⼥20王武男19王武⼥19王武男20王武⼥20姓名性别年龄C：关系的定义根据上⾯的铺垫可以得出：满⾜⼀定语义的D1×D2×…×Dn的⼦集叫作在域D1、D2、…、Dn上的关系定义：R（D1, D2, …, Dn）R：关系的名字n：关系的⽬或度（Degree）(2) 关系模型的相关概念关系的描述称为关系模式：R（U, D, Dom, F）R：关系名U：组成该关系的属性集合D：属性组U中属性所来⾃的域Dom：属性向域的映像的集合F：属性间数据的依赖关系集合A：属性（U）若关系对应⼀个实体，关系的属性就是所要描述的实体对象的属性，即实体所对应的事物对象的特征，例如姓名，性别，年龄在同⼀关系中，属性名不能相同，但不同的属性可以有相同的域。
关系模型的三要素简述
关系模型的三要素简述关系模型是数据库中常用的一种数据模型，用于描述和组织数据之间的关系。
它是数据管理和数据库设计的重要概念之一。
在关系模型中，数据被组织为一个或多个表格，每个表格包含多个字段。
这些表格通过关系（关联）来相互连接，从而形成一个更复杂、更有结构化的数据集合。
关系模型的三要素包括实体、属性和关系。
下面我将简要介绍每个要素的含义和作用。
一、实体：实体是指在数据库中可以单独识别和存储的一个具体事物，可以是一个人、一个地方、一个物品或一个概念等。
在关系模型中，每个实体都被表示为一个表格，并且每个表格都有一个唯一的标识符（主键），用于区分不同的实体。
实体的属性被表示为表格中的字段，用来描述和定义实体的特征。
我们可以创建一个名为“学生”的实体，其中包含学生的信息，如学号、尊称、性别和芳龄等属性。
每个属性都对应表格中的一个字段，用于存储相应的数据。
二、属性：属性是实体的特征或描述，用于定义实体的性质。
在关系模型中，每个实体都有一组属性，用来描述该实体的特点和特征。
属性可以包括数值型、字符型、日期型等不同类型。
在“学生”实体中，我们可以有属性“学号”、“尊称”、“性别”和“芳龄”。
这些属性描述了一个学生的基本信息。
三、关系：关系是指不同实体之间的联系和连接。
在关系模型中，关系定义了不同实体之间的相关性和依赖关系。
关系以表格的形式呈现，并使用键（主键和外键）来建立实体之间的联系。
我们可以创建一个名为“选课”的关系，用于描述学生和课程之间的关系。
该关系可以包含学生的学号、课程的课程号等字段，并通过学生的学号和课程的课程号来连接不同的实体。
总结回顾：关系模型是一种常用的数据库数据模型，用于描述和组织数据之间的关系。
它的三要素包括实体、属性和关系。
实体代表数据库中可以单独识别和存储的具体事物，属性描述了实体的特征和性质，关系定义了不同实体之间的联系和连接。
通过关系模型，我们可以更好地组织和管理数据，实现数据的结构化和灵活查询。
常见的数据模型有三种,开幕式
常见的数据模型有三种,开幕式
一、层次模型
层次模型将数据组织成一对多关系的结构，层次结构采用关键字来访问其中每一层次的每一部分。
层次模型发展最早，它以树结构为基本结构，典型代表是IMS模型。
优点是存取方便且速度快；结构清晰，容易理解；数据修改和数据库扩展容易实现；检索关键属性十分方便。
二、网状模型
网状模型用连接指令或指针来确定数据间的显式连接关系，是具有多对多类型的数据组织方式。
网状数据模型通过网状结构表示数据间联系，开发较早且有一定优点，目前使用仍较多，典型代表是DBTG模型。
优点是能明确而方便地表示数据间的复杂关系。
三、关系模型
关系模型以记录组或数据表的形式组织数据，以便于利用各种地理实体与属性之间的关系进行存储和变换，不分层也无指针，是建立空间数据和属性数据之间关系的一种非常有效的数据组织方法。
优点在于结构特别灵活，概念单一，满足所有布尔逻辑运算和数学运算规则形成的查询要求；能搜索、组合和比较不同类型的数据；增加和删除数据非常方便。
一、关系数据模型的数据结构
一.关系数据模型的数据结构关系数据模型的数据结构一.引言在计算机科学中，关系数据模型是一种用于管理和组织数据的结构化方法。
它建立在关系代数和关系演算的基础上，通过使用表格（被称为关系）来表示数据，并通过定义关系之间的关联和约束来描述数据之间的关系。
二.关系数据模型的基本概念1. 关系关系是关系数据模型的基本单元，它由具有相同结构的元组组成。
元组是关系中的行，每个元组包含一组属性或字段，这些属性描述了元组所代表的实体或对象。
2. 属性属性是关系中的列，它描述了元组所代表的实体或对象的特征。
每个属性都有一个名称和一个数据类型。
3. 元组元组是关系中的行，每个元组代表一个实体或对象。
每个元组的属性值被称为元组的实例。
主键是关系中的一个或多个属性，它们唯一地标识了关系中的每个元组。
主键的值不能重复，并且不能为空。
5. 外键外键是一个或多个属性，它们建立了其他关系之间的联系。
外键属性的值必须是已经存在于相关关系的主键中的值。
6. 关系之间的关系关系之间的关系可以通过在关系中添加外键来建立。
这种关系称为关联关系，它表示了不同关系之间的联系。
三.关系数据模型的操作1. 查询查询操作用于从关系中检索数据。
查询可以根据指定的条件和约束从关系中选择特定的数据。
2. 插入插入操作用于向关系中插入新的元组。
插入操作必须满足关系的约束条件。
3. 更新更新操作用于修改关系中的现有元组的属性值。
删除操作用于从关系中删除一个或多个元组。
四.关系数据模型的约束1. 实体完整性约束实体完整性约束确保关系中的每个元组都具有唯一的主键值。
2. 参照完整性约束参照完整性约束确保外键值必须引用已存在于其他关系中的主键值。
3. 唯一性约束唯一性约束确保关系中指定的属性值是唯一的。
4. 空值约束空值约束确保关系中指定的属性值不为空。
五.本文档涉及附件附件：<附件名称>六.本文所涉及的法律名词及注释1. 法律名词一：注释一解释或定义该法律名词一的含义。
列举access2016中定义的12种数据模型
列举access2016中定义的12种数据模型Access 2016是微软公司发布的一款用于数据库管理的软件，它拥有多种功能和模型用于数据管理与分析。
在Access 2016中，定义了12种数据模型，它们分别是关系模型、层次模型、网状模型、对象模型、文本模型、图片模型、音频模型、视频模型、空间模型、时间模型、知识模型和文档模型。
下面将逐一介绍这12种数据模型的定义及特点。
1.关系模型关系模型是最常见的数据模型之一，它基于表格的形式存储数据，并且使用关系把表格联系起来。
在关系模型中，数据以行和列的形式呈现，每一行代表一个记录，每一列代表一个字段。
通过表格之间的关系，可以进行复杂的数据查询和分析。
2.层次模型层次模型是一种树状结构的数据模型，它将数据组织成由根节点、子节点和叶子节点组成的层次关系。
在层次模型中，每个节点可以拥有多个子节点，但只能有一个父节点。
这种数据模型适合用于描述有序的层次关系，如组织结构、家谱等。
3.网状模型网状模型是一种用于描述复杂关联关系的数据模型，它允许一个实体和多个实体之间建立多对多的关联关系。
在网状模型中，数据以图形结构展现，每个实体都有其自身的属性，同时也可以与其他实体互相关联。
4.对象模型对象模型是一种用于描述现实世界中的事物及其关系的数据模型，它将数据抽象为对象，并通过对象之间的关联来呈现数据之间的关系。
对象模型可以用于描述现实世界中的实体和其行为，适用于面向对象的编程和设计。
5.文本模型文本模型是一种用于存储和处理文本数据的数据模型，它将文本数据以结构化的形式进行存储和管理，便于搜索和分析。
文本模型适用于对大量文本数据进行索引和检索，如文档管理、全文搜索等。
6.图片模型图片模型是一种用于存储和处理图片数据的数据模型，它将图片数据以二进制形式进行存储，并提供对图片的管理和展示功能。
图片模型适用于对大量图片数据进行管理和展示，如相册管理、图片搜索等。
7.音频模型音频模型是一种用于存储和处理音频数据的数据模型，它将音频数据以数字形式进行存储，并提供对音频的播放和管理功能。
关系数据模型
主键：从候选键中选择一个作为关系的主键。主键包含的属性称为主属性。
其它属性称为非主属性。
2.1 关系模型的数据结构
在关系定义中，主属性用下划线表示，如标识了主属性的关系R 表示为：R(学号，课程，成绩) 外键：在存在多个关系时，可以要求其中一个关系(设为R)的某些属性 的值能在另一关系(设为S)的主键中找到对应的值，这时R中的 这些属性称为R的一个外键。 如，有如下两个关系。
3. 用户定义的完整性
允许用户指定关系中数据需要满足的其他约束条件。 如成绩属性的取值范围在0～100之间，年龄的取值范围在0 ～150之间,
性别的取值范围在男、女之间等。
2.3
关系代数
关系代数，是一种抽象的查询语言，是关系数据操纵语言的一
种传统表达方式，它是用对关系的运算来表达查询的。
关系模式的数据操作主要由关系代数完成。关系代数包含一系
95002
…… 95004 95004
刘晨
女
19
信息
……
95001
…… 95002 95002
1
92
张力 张力
男 男
19 19
信息 信息
2 3
90 80
20 运输结果产生了一个包含 ____ 个元祖的关系
2.3
筛选后的关系： S
学生.学号 95001 95001 95001 姓名 李永 李永 李永 性别 男 男 男
b1 b1 b2 b2
E e1
e2 e3 e1 e2
H h1
h2 h3 h1 h2
P p1
p2 p3 p1 p2
a2
b2
c2
e3
h3
p3
Flash演示
简述关系模型的三要素
简述关系模型的三要素关系模型是数据库设计中最为重要的概念之一，它是建立在数学理论基础上的一种数据模型。
关系模型主要由三个要素组成，分别是关系、属性和域。
一、关系关系是关系模型中最基本的概念，它用来描述现实世界中的一个实体集合。
关系可以看作是一个二维表格，由若干行和若干列组成。
每一行代表一个实体，每一列代表一个属性。
关系中的每个元素都是一个单一的、不可再分的数据项，被称为一个关系实例或元组。
关系的表头是属性名，表体是实际数据。
关系具有以下特点：1.关系中的元组是无序的，即关系中的元组是没有先后顺序的。
2.关系中的属性是有序的，属性的顺序是固定的。
3.关系中的元组是唯一的，不存在重复的元组。
每个元组都有一个唯一标识符，被称为主键。
二、属性属性是关系模型中关系表格中的列，用来描述关系中的某个特征。
一个关系可以包含多个属性，每个属性具有一个唯一的名称，并且具有一个确定的数据类型。
属性可以分为主属性和外属性，主属性是关系中唯一标识一个元组的属性，外属性是关系中非主属性。
属性具有以下特点：1.属性是原子的，即属性的值不可再分。
2.属性具有确定的数据类型，如整数、字符、日期等。
3.属性的取值范围是有限的，每个属性都有一个域，域是属性的所有可能取值的集合。
三、域域是属性的取值范围，它是属性的所有可能取值的集合。
域可以是有限的，也可以是无限的。
一个属性的域可以根据需要定义，域可以是数字、字符、日期等。
总结：关系模型的三要素——关系、属性和域——是数据库设计中最为重要的概念。
关系用来描述现实世界中的实体集合，属性用来描述关系中的特征，域是属性的取值范围。
通过合理地使用这三个要素，可以构建出高效、可靠的数据库系统，实现对数据的有效管理和利用。
传统数据模型分类
传统数据模型分类
1.层次模型：数据被组织成树形结构，每个节点代表一个实体，每个实体可以有多个属性。
这种模型适用于一些简单的数据结构，但是不适用于复杂数据结构。
2. 网状模型：这种模型使用复杂的关系来描述数据结构，每个节点可以有多个父节点和多个子节点。
这种模型在处理复杂数据结构时比较方便，但是难以维护。
3. 关系模型：这种模型将数据组织成表格形式，每个表格代表一个实体类型，每行代表一个实体，每列代表一个属性。
这种模型是目前最流行的数据模型，容易理解和使用，但是对于复杂查询和处理来说效率不高。
4. 对象模型：这种模型将数据组织成对象的形式，每个对象有自己的属性和方法。
这种模型比较适用于面向对象的编程语言，但是在处理大规模数据时效率有限。
总的来说，传统的数据模型分类主要包括层次模型、网状模型、关系模型和对象模型。
每种模型都有自己的优缺点，需要根据具体的需求来选择合适的模型。
- 1 -。
数据库关系模型
1.3 数据库系统结构
从数据库管理系统角度看，数据库系统通常采用三 级模式结构，是数据库系统内部的系统结构 从数据库最终用户角度看（数据库系统外部的体系 结构） ，数据库系统的结构分为:
单用户结构 主从式结构 分布式结构 客户／服务器 浏览器／应用服务器／数据库服务器多层结构等
An Introduction to Database Systems
例如 学生记录型： （学号，姓名，性别，系别，年龄，籍贯） 一个记录值： （900201，李明，男，计算机，22，江苏）
An Introduction to Database Systems
数据库系统模式的概念（ 数据库系统模式的概念（续）
模式（ 模式（Schema） ）
数据库逻辑结构和特征的描述 是型的描述 反映的是数据的结构及其联系 模式是相对稳定的
工资 职工号 86051 姓名 陈平 职称 基本 讲师 1305 津贴 1200 职务 50 房租 160 水电 112 2283 扣除 实发
M
M
M
M
M
M
M
M
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图1.27 一个工资表(表中有表 实例 一个工资表 表中有表)实例 表中有表
An Introduction to Database Systems
一个数据库只有一个模式 模式的地位：是数据库系统模式结构的中间层
与数据的物理存储细节和硬件环境无关 与具体的应用程序、 与具体的应用程序、开发工具及高级程序设计语言无关
An Introduction to Database Systems
模式（续） 模式（
模式的定义
数据的逻辑结构（ 数据项的名字、 类型、 取值范围等） 数据的逻辑结构 （ 数据项的名字 、 类型 、 取值范围等 ） 数据之间的联系 数据有关的安全性、 数据有关的安全性、完整性要求
数据库设计中的关系模型
数据库设计中的关系模型数据库设计是现代信息技术的重要组成部分，它是数据管理领域的核心内容之一。
关系模型作为数据库中最为基础的一种结构模型，也是数据库设计的核心和基石之一。
本文将结合实例进行阐述，详细介绍数据库设计中的关系模型以及其相关内容。
一、关系模型的定义和特点关系模型是一种用于数据库设计的模型，它采用了表格的形式来存储数据，并且采用了关系代数的思想来操作数据。
相对于其他数据结构模型，比如层次模型和网状模型，它具有以下几个特点：1、关系模型采用表格的形式来表示数据，可以更好的表达数据之间的关系，容易理解和操作。
2、关系模型的数据结构简单，易于实现和维护。
3、关系模型支持事务的一致性和复原，保证了数据的可靠性和安全性。
二、关系模型中的主键和外键在关系模型中，每张表都有一个主键，它用于唯一的标识表中的每一行数据。
主键是一种特殊的列，其中的值必须是唯一的，并且不能为空值。
使用主键可以更加方便地对数据进行查询和更新操作。
除了主键之外，关系模型还有外键这一概念。
外键是一种用于连接表格之间关系的机制，它实际上是另外一张表的主键。
例如，在一个订单表中，每一个订单都对应一个客户，订单表中就可以定义一个外键，来连接客户表中的主键。
这样，就可以通过订单表中的这个外键，来查询对应的客户信息。
三、关系模型中的范式在关系模型中，范式是指一种设计规范，它要求在一个表格中，每一个属性都应该只依赖于主键。
关系模型定义了一系列范式，包括1NF、2NF、3NF、BCNF等等。
其中，1NF是最为基础的范式，它要求表格中的每一个属性都是原子的，不可再分。
2NF要求表格中的每一个非主键属性都完全依赖于主键。
3NF要求表格中的每一个非主键属性都不依赖于其他非主键属性。
BCNF则要求表格中每一个函数依赖都满足一定的条件。
使用范式可以有效的减少数据冗余和不一致性，提高数据存储的效率和安全性。
四、关系模型中的重要性质在关系模型中，有两个重要的性质：ACID和CAP。
数据模型的名词解释
数据模型的名词解释数据模型是计算机科学术语，用来描述用于表达数据的概念模型或数学模型的集合。
它抽象地定义了系统或实体之间的关系，这些系统或实体之间的关系称为“模型”。
模型旨在建立系统之间的一致性，使其易于管理，运行，或用于分析。
数据模型包括：关系数据模型，对象-关系数据模型，结构化数据模型，网状数据模型，面向对象数据模型，树型数据模型，网页数据模型，组合数据模型，位图数据模型，和矢量数据模型等。
关系数据模型是指以表格形式表示的类似行列或多维阵列的数据项的模型。
它将数据分解为表格，表格中的行表示记录，列表示字段，而单元格则表示这些字段的值。
这种模型可以用于存储和处理关系型数据，包括客户数据、产品数据、订单数据等。
对象-关系模型是一种将关系数据模型与对象-关系模型结合在一起的模型。
它主要用于把大型数据库中的对象与关系数据连接起来的应用。
它通常包含多个特殊的物件，这些物件可以在数据库中被表达为关系，并遵循特定的规则来检索数据。
结构化数据模型是一种数据模型，用于表示结构化数据。
它是一种数据存储和管理层面的模型，它被用于创建数据库，以及保存和管理由多个数据表所组成的大型数据集。
它主要用于复杂的业务逻辑，它可以追溯数据，记录数据，跨表查询数据，并保证数据的统一性和一致性。
网状模型是一种数据模型，用于表达网络结构，并通过将数据元素以连接的方式组织起来来存储和处理数据。
它可以用于多种数据存储，比如电话号码簿，路线图，组织结构图，电子邮件地址，网络连接等。
面向对象模型是数据模型的一种，它用于表达和处理一组被称为对象的非结构化或半结构化数据。
它可以存储和处理复杂的数据，不同于关系型数据模型，它可以表达复杂的关系和模糊概念。
树状模型是一种数据模型，它使用树状图表示数据。
它是有很多子类的数据模型，形式上包括完全二叉树，文件系统树，二叉搜索树，分层树，属性树等等。
它可以用于存储复杂的数据或记录，如多级类别结构，可以被用来表示组织结构，森林，路线图等。
数据库的数据模型与关系模型的解析与对比
数据库的数据模型与关系模型的解析与对比数据库是计算机系统中非常重要的组成部分，它用于存储、管理和操作数据，为各种应用程序提供数据支持。
在数据库的设计和实现中，数据模型是一个关键概念。
数据模型定义了数据的结构、约束和操作方式，而关系模型则是其中较为常用和广泛应用的一种数据模型。
本文将对数据库的数据模型和关系模型进行解析与比较。
一、数据模型数据模型是用于描述现实世界中数据的结构、行为和属性等方面信息的形式化工具。
它是一个抽象的概念，用于帮助我们理解和组织数据。
数据模型可以分为几种不同的类型，包括层次模型、网状模型、关系模型和对象模型等。
1. 层次模型层次模型是数据库中最早出现的数据模型之一。
它将数据组织成一种层次结构，其中每个节点可以有多个子节点，但只能有一个父节点。
层次模型适用于描述具有父子关系的数据，例如树形结构。
然而，层次模型存在访问和维护的复杂性，限制了其在实际应用中的广泛使用。
2. 网状模型网状模型是在层次模型的基础上进行改进和发展的，它克服了层次模型中只能有一个父节点的限制。
在网状模型中，一个节点可以有多个父节点和多个子节点，通过指针来建立关系。
网状模型提供了更灵活的数据组织方式，但其复杂的结构和指针的使用给数据操作和管理带来了困难。
3. 关系模型关系模型是现代数据库中最为常用和广泛应用的一种数据模型。
它使用表格（关系）来表示数据，每个表格包含多个行（记录）和列（字段），并通过主键和外键等约束来建立表格之间的关系。
关系模型具有结构简单、易于理解和使用的优点，同时也支持数据的增删改查操作，是目前应用最广泛的数据模型之一。
4. 对象模型对象模型是在关系模型的基础上进行扩展和改进的。
它将数据组织成对象的形式，允许存储和操作更复杂的数据结构，如对象、类和继承等。
对象模型适用于面向对象的程序设计和数据库需求较为复杂的场景，但其在性能和查询效率上可能存在一些问题。
二、关系模型关系模型是一种基于关系代数和集合论的数据模型，它以表格的形式来表示和操作数据。
数据库的关系模型和非关系模型
数据库的关系模型和非关系模型数据库是计算机系统重要的组成部分之一，通常用来存储大量的数据和信息。
随着信息技术的发展和应用范围的扩大，数据库的种类也越来越多，其中主要包括关系数据库和非关系数据库两种类型。
关系数据库是数据之间以及表之间存在关联的数据库，而非关系数据库则不是以表格之间存在关系进行连接的数据库。
为了更好地理解数据库的关系模型和非关系模型，本文将从以下几个方面进行详细地探讨。
一、数据库的关系模型1.1什么是关系模型关系模型是一种基于数学理论的数据库模型，它使用表格（也称为关系）来存储和管理数据。
一个表格表示一个实体或一个概念，其行表示记录或元组，而列表示属性或字段。
关系数据库的设计需要通过规范化过程来减少数据冗余和保证数据的一致性。
1.2关系模型的特点关系模型有以下几个特点：(1)基于表格：关系模型使用表格来表示数据对象，它将每个数据的每个属性放到一个列中，而每行则代表一个实例或一个记录。
(2)容易理解：关系模型的设计方法和语义非常清晰和直接，使得数据库系统易于理解和操作。
(3)高度规范化：关系数据库系统的数据设计需要遵循严格规范化的要求，以避免数据冗余和数据一致性的问题。
(4)安全性强：关系模型提供了许多安全机制，例如用户认证、访问控制和数据加密等，可以保证数据的机密性和完整性。
1.3关系模型的实例例如，一家公司可以使用关系模型的方式来存储员工信息，其中每个员工表示一个实体或记录，每个列则表示员工的属性或字段。
表格的列可以包括员工的名字、性别、工号、入职时间和工资等信息。
这些属性可以用来制定许多查询和报表，以便管理人员进行分析和决策。
二、数据库的非关系模型2.1什么是非关系模型非关系模型是一种采用不同形式的数据结构来存储数据的数据库模型。
与关系模型不同，非关系模型不需要表格或具有明确定义的关系来表示数据对象之间的关系，而是使用不同类型的数据结构来存储数据，例如文件系统、文档存储库和键值对存储库等。
关系模型 数据模型
关系模型数据模型
关系模型和数据模型是数据库设计中的两个关键概念。
关系模型是指用关系（即表）来表示数据的模型，而数据模型是指用模型来表示数据的结构、约束和操作。
关系模型是最常用的数据模型之一，它将数据分成一组关系，每个关系都有一个唯一的名称和一组数据属性。
数据模型则通过定义实体、属性和关系之间的联系来描述数据。
常见的数据模型有层次模型、网络模型和对象模型等。
在实际应用中，需要根据不同的需求和场景选择合适的数据模型来设计数据库。
- 1 -。
关系数据模型的基本概念
关系数据模型的基本概念1. 关系（Relation）关系是关系数据模型的基本概念，它是一个二维表，由行和列组成。
每一列代表一个属性，每一行代表一条记录。
关系可以用来描述现实世界中的一个实体集合，如学生、图书等。
重要性：关系是关系数据库的核心，它提供了一种结构化的方式来存储和组织数据。
关系模型的简洁性和灵活性使得它成为现代数据库系统的基石。
应用：关系数据库是目前最广泛使用的数据库类型，被广泛应用于组织、管理和查询各种类型的数据，例如企业管理系统、电子商务平台、社交网络等。
2. 属性（Attribute）属性是关系中的列，用来描述一个实体的某个特征。
每个属性都有一个名字和一个预定义的数据类型，如整数、字符串等。
属性的取值来自于一个预定义的域（Domain），表示该属性可以取的值的集合。
重要性：属性是关系模型中承载数据的基本单元，用于描述实体的各个特征。
属性的预定义数据类型和取值域可以保证数据的一致性和完整性。
应用：属性用于描述数据的各个特征，如在学生关系中，属性可以包括学号、姓名、年龄、性别等。
3. 元组（Tuple）元组是关系中的行，代表关系中的一条记录。
一个元组包含了关系中所有属性的值，其中每个属性的值与该属性在元组所在的列对应。
重要性：元组是关系数据模型中的一条记录，包含了实体的所有属性信息。
通过元组，可以表示和组织各类实体，如学生、图书、订单等。
应用：元组常用于表示和操作关系数据库中的具体数据，如查询、新增、删除、更新等操作。
4. 候选码（Candidate Key）候选码是能唯一标识元组的一个或多个属性组合。
候选码的属性组合必须满足唯一性和最小性原则，即任意两个元组不具有相同的候选码值，同时候选码属性组合中的任何一个属性都不能被去除而保持唯一性。
重要性：候选码用于标识关系中的元组，它能够确保每个元组的唯一性。
候选码也是关系数据库设计的基础，通过选择合适的候选码可以提高查询效率和数据完整性。
名词解释关系模型的定义
名词解释关系模型的定义
关系模型是一种用于组织和表示数据的概念模型，在关系模型中，数据被组织成表格的形式，由行和列组成。
每个表格被称为关系（relation），每行被称为元组（tuple），每列被称为属性（attribute）。
关系模型的定义包括以下几个方面：
1.属性（Attribute）：关系模型中的每列都代表一个属性，属性
具有一个名称和一个数据类型。
每个属性只能有一个值，属性值是原
子的，不能再分解。
2.元组（Tuple）：关系模型中的每行都代表一个元组，元组是由
属性组成的一个集合，每个属性的值对应元组中的一个元素。
元组没
有顺序之分，每个元组是唯一的。
3.关系（Relation）：关系模型中的表格被称为关系，关系是一
个元组的集合，每个元组在关系中是唯一的。
关系具有名称，并且具
有一个或多个属性。
4.清晰定义的域（Well-defined Domain）：关系模型要求每个属
性的数据类型都是明确的和清晰定义的，例如整数、字符、日期等。
5.实体间的联系（Relationships among Entities）：关系模型可以通过在关系之间建立联系来表示实体间的关系。
常见的联系类型有一对一关系、一对多关系、多对多关系等。
关系模型作为一种广泛使用的数据模型，在数据库系统中得到了广泛的应用。
它提供了一种简单、直观、灵活和强大的方式来组织和管理数据，适用于各种不同的应用领域。
关系模型有助于实现数据的一致性、完整性、可靠性和灵活性，并为数据操作提供了丰富的查询功能。
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ABC 246 357 468
BCD 468 567 462 685
example
A
B
C
D
2
4
6
8
2
4
6
2
4
6
8
5
3
5
7
NULL
NULL 5
6
7
Outer Union
Union需要R和S具有相同的关系模式，如果R 和S的关系模式不同，构成新关系的属性由构 成R和S的所有属性组成（公共属性只取一 次），新关系的元组由属于R或属于S的元组 构成，同时在元组新增加的属性上填上空值
θ：比较运算符
联接运算从R和S的广义笛卡尔积R×S中选取 （R关系）在A属性组上的值与（S关系）在B 属性组上值满足比较关系的元组。
F联接
F联接是从关系R和S的笛卡尔积中选择属性 间满足某一公式F的元组
F是形如F1 ∧ F2 ∧…… ∧ Fn的公式，每个F是 形为 iθj 的式子
联接(续)
3. 联接（Join）
1）联接可将两个关系连在一起，形成一个新关系。是 笛卡尔积、选择和投影的组合。分成θ联接和F联接
2） θ联接运算的含义
从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足某一 θ操作的元组
R AθB S = {tr | tr ts R∧ts S∧tr[A]θts[B] }
A和B：分别为R和S上度数相等且可比的属性组
R中的Y与S中的Y可以有不同的属性名，但必须出自相同
的域集。R与S的除运算得到一个新的关系P(X)，P是R中
满足下列条件的元组在X属性列上的投影：元组在X上分
量值x的象集Yx包含S在Y上投影的集合。
R÷S = {tr [X] | tr R∧πY (S) Yx }
Yx：x在R中的象集，x = tr[X]
计算R ÷ S的操作步骤
将R中的属性分为两个集合X和Y，其中Y就 是S中的全部属性的集合；
若X的某个值x的像集Yx={t[Y]|t R ∧t[X]=x}
包含S表中的所有元组，则将x放入结果集中。
关系代数运算的应用举例
设教学数据库中的4个基本关系如下：
教师关系 T(T#,Tname,Title) 课程关系 C(C#,Cname,T#) 学生关系 S(S#,Sname,Age,Gender) 选课关系 SC(S#,C#,Score)
π π
Sname,age(S)- Sname,age(σC# = ‘C2' (S SC) )
πSname(S π( S#,C# (SC) ÷ πC# (C)))
π π S#,C# (SC) ÷ C# (σS# = ‘S3’ (SC))
关系代数的扩充
为了使关系代数运算能真实的模拟用户的查 询，对关系代数操作扩充了以下三种操作：
2.域关系演算(Domain Relational Calculus) ： 以域变量作为谓词变元的基本对象 域关系演算语言QBE
Review
数据模型（关系模型） 关系数据库模式结构 关系代数与关系演算
关系模型的形式定义
数据结构
关系
数据操作
关系运算与关系演算
完整性规则
关系运算
关系代数运算 关系代数运算
并、差、交、笛卡尔积、投影、选择、联接、除
基本运算
并、差、笛卡尔积、投影、选择
交、联接、除
可以用5种基本运算来表达 引进它们并不增加语言的能力，但可以简化表达
ABC 246 357 468
BCD 468 567 462 685
example
A
B
C
D
2
4
6Leabharlann NULL35
7
NULL
4
6
8
NULL
NULL 4
6
8
NULL 5
6
7
NULL 4
6
2
NULL 6
8
5
3.2 关系演算
关系演算
把数理逻辑中的谓词演算引入到关系运算中
种类：按谓词变元不同分类
1.元组关系演算(Tuple Relational Calculus)： 以元组变量作为谓词变元的基本对象 元组关系演算语言QUEL
元组针对X上每个分量值xi（可能为多个）求在Y上的像集， 如果某个像集包含S在Y上投影，则X的这个分量值xi 是R÷S 结果的一个元素
象集Z
给定一个关系R（X，Z），X和Z为属性组。 当t[X]=x时，x在R中的象集（Images Set） 为：
Zx={t[Z]|t R，t[X]=x} 它表示R中属性组X上值为x的诸元组在Z 上分量的集合。
运算举例
1. 学习课程号为C2课程的学生学号与成绩 2. 学习课程号为C2课程的学生学号与姓名 3. 至少选修Liu老师所授课程中一门课程的学生学号
与姓名 4. 选修课程号为C2或C4的学生学号 5. 至少选修课程号为C2和C4的学生学号 6. 不学C2课程的学生姓名与年龄 7. 学习全部课程的学生姓名 8. 所学课程中包含学生S3所学课程的学生学号
Outer Join Outer Union Semijoin
Outer Join
自然联接时，选择两个关系在公共属性上值 相等的元组构成新关系的元组。此时，关系R 中某些元组可能在S中不存在公共属性上值相 等的元组，造成R中这些元组的值在操作时被 舍弃。由于同样的原因，S中某些元组也有可 能被舍弃。
3）两类常用联接运算
等值联接（equi-join）
什么是等值联接
θ为“＝”的联接运算称为等值联接
等值联接的含义
从关系R与S的广义笛卡尔积中选取A、B属性值相等 的那些元组，即等值联接为：
R S={
A=B
tr ts| tr R∧ts S∧tr[A] = ts[B] }
联接(续)
自然联接（Natural join）
什么是自然联接 自然联接是一种特殊的等值联接
两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性 组
在结果中把重复的属性列去掉
自然联接的含义 R和S具有相同的属性组B R S = { tr ts| tr R∧ts S∧tr[B] = ts[B] }
4. 除（Division）
给定关系R (X，Y) 和S (Y，Z)，其中X，Y，Z为属性组。
Answer
π
S#.Score(σC# = ‘C2' (SC) )
π S#.Sname(σC# = ‘C2' (S SC) )
π S#.Sname(σTname = ‘Liu' (S SC C T) )
π
S#.(σC# = ‘C2' νC# = ‘C2' (SC) )
π 1(σ1=4Λ2=‘C2’Λ5=‘C4’ (SC SC) )