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数据库选修课_关系数据库2024-02-03

关系数据库基本概念关系数据库设计理论SQL语言基础与应用关系数据库管理系统实现技术关系数据库应用实践案例分析关系数据库发展趋势与挑战目录

01关系数据库基本概念

03关系与属性在关系数据库中，关系通常对应一张表，属性对应表中的列。01关系模型由数据结构、数据操作和数据完整性约束三部分组成，用于描述现实世界的实体及实体间的联系。02关系数据库基于关系模型的数据库，使用表格形式组织数据，每个表格代表一个关系。关系模型与关系数据库定义

实体完整性保证关系中的主属性不取空值，确保每个实体都可被唯一标识。参照完整性保证关系间的引用一致性，即外键的值必须在其参照的主键表中存在或为空。用户自定义完整性根据应用需求定义的其他约束条件，如属性取值范围、属性间依赖关系等。数据完整性约束条件

包括选择、投影、连接、除法等，用于对关系进行查询和变换。基本运算运算性质复合运算如交换律、结合律、分配律等，可用于优化查询表达式。通过组合基本运算实现更复杂的查询需求。030201关系代数运算及性质

元组关系演算域关系演算查询优化优化策略关系演算及查询优化以元组为变量的查询语言，通过公式化表示查询条件。通过重写查询表达式、调整查询执行计划等方式提高查询效率，减少资源消耗。以域为变量的查询语言，更强调对数据的逻辑描述。包括选择最优存取路径、减少中间结果集大小、合理利用索引等。

02关系数据库设计理论

范式理论包括第一范式、第二范式、第三范式等，用于指导关系模式的规范化，减少数据冗余和更新异常。属性集闭包与候选键计算通过属性集闭包可以判断函数依赖是否成立，候选键是最小的超键，用于唯一标识关系中的元组。函数依赖定义描述了关系中属性之间的依赖关系，是关系数据库设计的基础。函数依赖与范式理论

模式分解算法包括无损分解和保持函数依赖的分解算法，用于将关系模式分解为更小的、更易于管理的部分。评价准则包括分解后的关系模式是否满足范式要求、是否无损连接、是否保持函数依赖等评价标准。分解的优缺点分解可以减小数据冗余和提高查询效率，但也可能增加查询的复杂性和数据一致性的维护难度。模式分解算法及评价准则

E-R图绘制方法通过图形化表示实体、联系和属性，可以直观地展示数据模型的结构。E-R模型向关系模型的转换将E-R模型转换为关系模型是实现数据库设计的重要步骤，包括实体的转换、联系的转换和属性的转换等。E-R模型基本概念包括实体、联系和属性等，用于描述现实世界中的事物及其相互关系。实体-联系模型(E-R模型)应用

视图集成与数据一致性维护当视图中的数据发生变化时，需要更新基本表中的数据以保持数据的一致性，但并非所有视图都是可更新的。视图更新问题在数据库设计中，不同用户或应用可能需要不同的视图来访问数据，视图集成是指将这些视图合并成一个全局模式的过程。视图集成问题包括立即更新和延迟更新两种策略，用于确保在多个视图之间维护数据的一致性。数据一致性维护策略

03SQL语言基础与应用

SQL（StructuredQueryLanguage）是一种用于管理关系数据库的标准编程语言。SQL语言具有简单易学、功能强大、可移植性好等特点。SQL语言支持数据查询、数据插入、数据更新、数据删除以及数据定义等多种操作。SQL语言概述及特点

数据定义语言(DDL)使用DDL（DataDefinitionLanguage）是SQL语言的一部分，主要用于定义和管理数据库对象，如表、视图、索引等。使用DDL可以创建新的数据库对象、修改现有数据库对象或删除不再需要的数据库对象。DDL操作包括CREATE、ALTER和DROP等命令。

03DML操作包括SELECT、INSERT、UPDATE和DELETE等命令。01DML（DataManipulationLanguage）是SQL语言的另一部分，主要用于查询和修改数据库中的数据。02使用DML可以执行数据查询、数据插入、数据更新和数据删除等操作。数据操纵语言(DML)使用

视图、索引和触发器应用视图（View）是一种虚拟表，由一个或多个表的列组成，可以简化复杂的SQL查询操作。02索引（Index）是一种数据库对象，可以提高数据查询的速度和效率。03触发器（Trigger）是一种特殊的存储过程，当满足某个特定条件时会自动执行，可以用于实现数据库的完整性约束和自动化操作。01

04关系数据库管理系统实现技术

采用特定的数据结构，如B+树、哈希表等，对数据文件进行有效组织，以提高数据访问效率。数据文件的组织索引技术缓存管理存储空间管理通过建立索引，可以快速定位到数据的位置，提高查询速度。利用内存缓存技术，减少对磁盘的访问次数，提高数据访问速度。动态分配和管理存储空间，确保数据的连续性和完整性。存储管理策略及实现方