[人工智能]2.2 关系操作 + 2.3 关系的完整性

2.2.1 基本的关系操作

常用的关系操作

• 查询：选择(select)、投影(project)、并(union)、差(except)、笛卡尔积、连接(join)、除(divide)、交(intersection)
• 选择、投影、并、差、笛卡尔基是5种基本操作
• 数据更新：插入、删除、修改

关系操作的特点

• 集合操作方式：操作的对象和结果都是集合，一次一集合的方式

2.2.2 关系数据语言的分类

• 关系代数语言
  用对关系的运算来表达查询要求；
  代表：ISBL；
  关系演算语言：用谓词来表达查询要求；
• 元组关系演算语言
  谓词变元的基本对象是元组变量；
  代表：APLHA, QUEL；
• 域关系演算语言
  谓词变元的基本对象是域变量；
  代表：QBE；
• 具有关系代数和关系演算双重特点的语言；
  代表：SQL（Structured Query Language），是集查询、数据定义语言、数据操纵语言和数据控制语言（DCL）于一体的关系数据语言 ；

关系的完整性规则是指对关系的某种约束条件。
关系模型中有三类完整性约束：实体完整性（Entity Integrity）,参照完整性(referential integrity)和用户定义的完整性（user-defined integrity）

2.3.1 实体完整性

若属性（指一个或一组属性）A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值

例如，学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）关系中学号为主码，则学号怒能为空值。

2.3.2 参照完整性

1）关系间的引用

例，学生实体、专业实体
学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）
专业（专业号，专业名）

• 学生关系主码是学号。专业号只是其普通属性，可以为空，但其取值必须在专业关系中存在
• 专业关系主码是专业号 ，不可以为空
• 专业号属性是学生关系的外码（专业号在学生关系中是普通属性，但在专业关系中是主码，这种情况下，专业号称为学生关系的外码）
• 专业关系是被参照关系（被学生关系参照）
• 学生关系为参照关系（参照专业关系）

2）外码（Foreign Key）

• 设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码。如果F与基本关系S的主码$K_s$相对应，则称F是基本关系R的外码，即该码是另一个表的主码。

• 基本关系R称为参照关系（Referencing Relation），即本表（比如学生关系与专业关系中的学生关系就是本表）。

• 基本关系S称为被参照关系（Referenced Relation） 或目标关系（Target Relation），即外码对应的主码所在的表（专业关系就是被参照关系）。
  
  
  
  

• 关系R（参照关系）和S（被参照关系）不一定是不同的关系

• 目标关系S的主码Ks 和参照关系的外码F必须定义在同一个（或一组）域上

• 外码并不一定要与相应的主码同名，当外码与相应的主码属于不同关系时，往往取相同的名 字，以便于识别

3）参照完整性规则

• 外码的值要么为空，要么为S中某个元组的主码值

4）用户完整性

• 针对某一具体关系数据库的约束条件，反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求
• 关系模型应提供定义和检验这类完整性的机制，以便用统一的系统的方法处理它们，而不要由应用程序承担这一功能