关系模型概述

2.1　关系模型概述

在第1章中，我们已经了解到了关系模型的基本知识。关系模型是在层次模型和网状模型之后发展起来的一种逻辑数据模型，它具有严格的数学理论基础，且其表示形式更符合现实世界中人们常用的形式，所以基于关系模型的关系数据库已经成为数据库系统的主流。关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。

（1）关系

关系模型的数据结构非常单一，在用户看来，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。但关系模型的这种简单的数据结构能够表达丰富的语义，描述出现实世界的实体以及实体间的各种联系。

（2）关系操作

关系操作采用集合操作方式，即操作的对象和结果都是集合。这种操作方式也称为一次集合的方式。

关系模型中常用的关系操作包括两类：① 查询操作：选择、投影、连接、除、并、交、差等；② 更新操作：增、删、改操作。

早期的关系操作能力通常用代数方式或逻辑方式来表示，分别称为关系代数和关系演算。关系代数是用对关系的运算来表达查询要求的方式。关系演算是用谓词来表达查询要求的方式。关系演算又可以按谓词变元的基本对象是元组变量还是域变量分为元组关系演算和域关系演算。关系代数、元组关系演算、域关系演算3种语言在表达能力上是完全等价的。

还有一种介于关系代数和关系演算之间的语言SQL（Standard Query Language）。SQL不仅具有丰富的查询功能，而且具有数据定义（DDL）和数据控制（DCL）功能，是集查询、数据定义、数据操纵（DML）和数据控制于一体的关系数据语言。它充分体现了关系数据语言的特点和优点，是关系数据库的标准语言。

因此关系数据语言可以分为三类，如表2-1所示。

表2-1　关系数据语言的分类

（3）完整性约束

关系模型提供了丰富的完整性控制机制，允许定义三类完整性：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，应该由关系系统自动支持。