数据库原理三、四章作业.doc

在数据库原理的学习中，理解关系模型的基本概念至关重要。关系模型是一种抽象的数据模型，用于描述现实世界中数据的组织方式。关系模型的基石在于关系（Relation）及其相关定义，包括属性（Attribute）、元组（Tuple）、关系模式（Relation Schema）以及关系的性质和关系数据库模式（Relational Database Schema）等。 关系（Relation）可以被理解为一个具有唯一名称的二维表，表中的行（技术上称为元组Tuple）具有相同的结构，列（技术上称为属性Attribute）具有唯一的名字。每个属性代表了一个列，列中的值都是同一域（Domain）中可取的值。例如，一个员工信息表中的“员工编号”和“姓名”都属于不同的属性，它们的数据类型和可取值范围（域）不同。 关系模式（Relation Schema）是一组规范化关系的集合，每个关系都有一个独立的名称。它定义了数据库中表的结构和内容，但不包含具体数据。关系模式是数据库模式的一部分，也被称作数据库的内涵（Intension）。而数据库实例（即具体数据）被称为外延（Extension）。 关系的一个重要特征是其度（Degree）和基数（Cardinality）。度指的是关系中属性的数量，基数则是关系中元组的数量。例如，员工信息表如果有三个字段：员工编号、姓名、部门，则该表的度为3；假设有100条记录，则基数为100。 关系还具有一些特有的性质。每个关系都有一个不同于其他关系的唯一名称。关系中每个单元格（Cell）只能包含一个原子值（Atomic Value），即数据项不可再分。每个属性具有一个唯一的名字，属性的值必须来自同一域。关系中不存在重复的元组（Tuple），每一条记录都是唯一的。此外，属性的顺序和元组的顺序在理论上是没有意义的，尽管在实际应用中，元组的顺序可能会影响数据访问的效率。 关系中的候选键（Candidate Key）和主键（Primary Key）之间的区别也是学习的重点之一。候选键是指能够唯一标识表中每条记录的属性集，没有多余的属性，且表中不存在任何候选键的真子集也是候选键。主键是从候选键中选出的用于唯一标识记录的属性集。而外键（Foreign Key）则是用来表示关系之间联系的属性，它在当前关系中是普通属性，但引用了另一个关系的候选键或主键。 数据库的规范化过程（Normalization）是设计良好数据库的重要步骤，它确保了数据的逻辑结构清晰，避免数据冗余和更新异常，使数据易于维护。数据库设计者通常会将数据库设计成第三范式（3NF）或更高的范式，以确保数据的最小冗余和独立性。 在数据库中实施约束是保证数据完整性的必要手段。约束分为实体完整性约束、参照完整性约束和用户定义的完整性约束。实体完整性约束保证主键中的值是唯一的，参照完整性约束确保外键的值能够正确地引用到另一个关系中的候选键值。用户定义的完整性约束则是根据实际业务需求来设定的。 概括而言，数据库原理第三章和第四章的作业涵盖了关系模型的基础概念、关系模式与关系的定义、关系的性质、候选键和主键的区别、以及数据库规范化和约束等相关知识点。这些概念对于建立有效、高效和可扩展的数据库系统是不可或缺的。