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关系型数据库的起源与发展
关系型数据库(Relational Database)起源于1970年,由美国计算机科学家E.F.Codd提出,关系型数据库采用关系模型来组织数据,以表格形式存储数据,并使用SQL(Structured Query Language)语言进行数据操作,关系型数据库因其结构清晰、易于理解和维护,以及强大的数据处理能力,成为当今应用最广泛的数据库类型。
关系型数据库的基本原则
1、关系模型
关系型数据库以关系模型为基础,将数据组织成表格形式,关系模型由以下要素组成:
(1)数据结构:关系型数据库中的数据以表格形式存储,每个表格称为一个关系,关系由行和列组成,行称为元组,列称为属性。
(2)数据类型:关系型数据库中的数据类型包括数值型、字符型、日期型等,用于描述数据的性质。
(3)关系操作:关系型数据库支持以下关系操作:选择、投影、连接、并、差、笛卡尔积等。
2、数据完整性
关系型数据库通过以下原则保证数据的完整性:
(1)实体完整性:每个关系中的主键(Primary Key)必须唯一,不能为空。
(2)参照完整性:外键(Foreign Key)必须引用主键,保证数据的一致性。
(3)用户定义完整性:用户可以根据需要定义数据约束,如范围约束、格式约束等。
3、数据一致性
关系型数据库通过以下原则保证数据的一致性:
(1)事务性:数据库中的操作必须满足ACID(原子性、一致性、隔离性、持久性)原则,确保数据的一致性。
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(2)并发控制:在多用户环境下,数据库通过锁机制、乐观并发控制等手段,防止数据冲突,保证数据的一致性。
4、数据安全性
关系型数据库通过以下原则保证数据的安全性:
(1)访问控制:数据库管理系统(DBMS)通过用户身份验证、角色授权等手段,控制用户对数据的访问权限。
(2)数据加密:数据库对敏感数据进行加密存储,防止数据泄露。
(3)审计:数据库记录用户操作日志,便于追踪和审计。
关系型数据库的操作
1、数据定义语言(DDL)
DDL用于定义数据库结构,包括创建、修改、删除表、索引、视图等。
2、数据操作语言(DML)
DML用于对数据库中的数据进行增、删、改、查等操作。
3、数据控制语言(DCL)
DCL用于控制数据库的访问权限,包括授权、撤销授权等。
4、数据查询语言(DQL)
DQL主要用于查询数据库中的数据,如SELECT语句。
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关系型数据库的优势与局限性
1、优势
(1)结构清晰、易于理解。
(2)数据完整性、一致性、安全性良好。
(3)支持复杂的数据操作。
(4)广泛应用于各类应用场景。
2、局限性
(1)数据存储效率较低。
(2)扩展性较差。
(3)对大数据处理能力有限。
(4)事务处理能力相对较弱。
关系型数据库作为一种成熟的数据库技术,在数据管理、处理和分析等方面具有诸多优势,但随着大数据时代的到来,关系型数据库在处理海量数据、实时性要求等方面逐渐暴露出局限性,在实际应用中,应根据具体需求选择合适的数据库技术。
标签: #关系型数据库基本原理是什么意思
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