一、关系的候选码

候选码(Candidate Key)：能唯一标识关系中元组的一个属性或属性集

性质：唯一性，最小性

二、关系的主码和外码

主码(Primary Key)：从多个候选码中选择一个作为查询、插入或删除元组的操作变量，被选用的候选码称为主关系码(主键，主码，关系键，关键字)

每个关系必定有且仅有一个主码，选定后不能重复！

相关概念

主属性(Prime Attribute)：包含在主码中的各个属性称为主属性

非主属性(Non-Prime Attribute)：不包含在任何候选码中的属性称为非主属性(或非码属性)

全码：所有属性的组合是关系的候选码

超码：包含候选码的属性集合

外码(Foreign Key)：如果关系R2的一个或一组属性X不是R2的主码，而是另一个关系R1的主码，则该属性或属性组X称为关系R2的外部关系键或外码，并称R2为参照关系(Referencing Relation)，关系R1称为被参照关系(Referenced Relation)

被参照关系的主码和参照关系的外码必须定义在同一个域上

三、关系完整性

1、概述

​ 为了维护关系数据库中数据与现实世界的一致性，对关系数据库的插入、删除和修改操作必须有一定的约束条件，这些约束条件实际上是现实世界的要求。任何关系在任何时刻都要满足这些语义约束

2、三类完整性约束

实体完整性：必须满足的性质

定义：主码的值不能为空或部分为空

参照完整性：必须满足的性质

定义：如果关系R2的外码X与关系R1的主码相符，则X的每个值或者等于R1中主码的某一个值或者取空值

用户自定义完整性：具体领域的语义约束

定义：针对某一具体关系数据库的约束条件，它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求

四、关系代数

1、关系代数的分类及其运算符

关系代数是一种抽象的查询语言

关系代数的运算对象与运算结果都是关系

关系代数运算符

关系代数的运算按运算符的不同主要分为两类

传统的集合运算

把关系看成元组的集合，以元组作为集合中元素来进行运算，其运算时从关系的“水平”方向即行的角度进行的。包括并、差、交和广义笛卡尔积等运算

传统集合(除笛卡尔积)是典型的二目运算，因此需要在两个关系中进行，两个关系R,S若满足

具有相同的度n

R中第i个属性和S中第i个属性必须来自同一个域(列同质)

则说关系R、S是相容的

专门的关系运算

不仅涉及行运算，也涉及列运算，这种运算是为数据库的应用而引进的特殊运算。包括选取、投影、连接(θ连接，自然连接)和除法等运算

2、连接

θ连接：等值连接，小于连接，大于连接

自然连接：在等值连接的情况下，当连接属性X与Y具有相同属性组时，把在连接结果中重复的属性列去掉

等值连接与自然连接的区别

自然连接要求相等属性值的属性名相同，而等值连接不要求

自然连接是去掉重复列的等值连接

3、除法

除法运算是二目运算，设有关系R(X,Y)与关系S(Y,Z)，其中X,Y,Z为属性集合，R中的Y与S中的Y可以有不同的属性名，但对应属性必须出自相同的域

五、元组关系的演算

定义：元组关系演算中，以元组为单位，通过谓词公式约束所要查找元组的条件，可以表示为{t |ψ(t)}。

其中，t为元组变量，即查询的目的。ψ称为元组演算的谓词公式，即查询的条件。

{t |ψ(t)}表示使为真的元组t的集合。

ψ(t)可以通过原子公式、约束变量、自由变量、运算符构成

若元组演算公式中的一个元祖变量前有“全称量词”和“存在量词”，则称该变量为约束元组变量，否则称自由元组变量

六、域关系演算

定义：以元组中的域为单位，按照谓词公式所约束的条件查询所需的元组，表示为：{1,x2,…xn>|R(x1,x2,…xn)}

其中x1,x2,…xn代表域变量，即元组的分量，R代表由原子构成的公式

R的定义如元组演算关系，同样是反复由原子公式、自由变量、约束变量和运算符构成

域关系演算语言

QBE(Query By Example)

它是一种高度的非过程化，基于屏幕表格的查询语言

用户通过填写表格，并给出查询事例的方式获取结果

给出的查询事例是域变量

QBE语言的使用

关系名

属性1

…

属性n

操作命令

属性值或查询条件

…

属性值或查询条件

操作命令：P打印或显示、U修改、I插入、D删除

或关系写在两行中

多表查询时，需要给出相同例子的域变量