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关系型数据库概述
关系型数据库(Relational Database)是一种基于关系模型的数据库管理系统,自1970年美国计算机科学家埃德加·科德(Edgar F. Codd)提出关系模型以来,关系型数据库已经成为当今世界上应用最为广泛的数据库技术,其核心思想是将数据组织成表格形式,通过关系(即表与表之间的联系)来存储、查询和管理数据。
关系型数据库基本原理
1、关系模型
关系模型是关系型数据库的理论基础,它将数据组织成一张张二维表格,每一张表格称为一个关系,关系具有以下特点:
(1)属性:关系中的列,表示数据的基本属性。
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(2)元组:关系中的行,表示一个具体的数据记录。
(3)关系:多个属性和元组的集合,表示实体与实体之间的联系。
2、关系代数
关系代数是关系型数据库的运算工具,用于描述数据查询和处理的过程,关系代数包括以下基本运算:
(1)选择:从关系中选择满足条件的元组。
(2)投影:从关系中选择满足条件的属性。
(3)连接:将两个关系中的元组按照一定条件进行合并。
(4)并、差、交:对关系进行并、差、交等操作。
3、关系完整性
关系完整性是保证关系型数据库数据一致性和正确性的重要手段,关系完整性包括以下类型:
(1)实体完整性:保证关系中每个元组都有一个唯一的标识符。
(2)参照完整性:保证关系中外键与主键之间的引用关系正确。
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(3)用户定义完整性:由用户根据具体应用需求定义的完整性约束。
关系型数据库经典设计
1、第三范式(3NF)
第三范式是关系型数据库设计中的一个重要原则,它要求:
(1)满足第二范式。
(2)关系中不存在传递依赖。
(3)每个非主属性完全依赖于主属性。
2、第五范式(5NF)
第五范式是关系型数据库设计中的另一个重要原则,它要求:
(1)满足第三范式。
(2)关系中不存在非平凡且非函数依赖的多值依赖。
3、E-R图
E-R图(实体-联系图)是关系型数据库设计过程中的一个重要工具,它用于描述实体与实体之间的联系,E-R图包括以下元素:
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(1)实体:表示现实世界中的对象。
(2)属性:表示实体的特征。
(3)联系:表示实体之间的关联。
关系型数据库优势与局限性
1、优势
(1)易于理解和使用:关系型数据库采用表格形式存储数据,便于用户理解和操作。
(2)数据一致性:关系型数据库通过关系完整性约束保证数据一致性。
(3)强大的查询功能:关系型数据库支持丰富的查询语言,如SQL。
2、局限性
(1)扩展性:随着数据量的增加,关系型数据库的扩展性可能会受到影响。
(2)事务处理:对于高并发、高并发的场景,关系型数据库的事务处理能力可能会受限。
关系型数据库作为一种成熟、稳定的数据库技术,在众多领域得到了广泛应用,了解关系型数据库的基本原理和经典设计,有助于我们更好地利用这一技术,解决实际问题。
标签: #关系型数据库基本原理
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