第2章 关系数据库

【学习目的与要求】

本章介绍关系模型的基本概念和关系代数两方面的内容。通过学习，要求达到下列目的：

· 掌握关系模型的相关概念，即笛卡儿积、关系、域、属性、元组、关系模式和关键字等概念。

· 掌握关系代数的传统集合运算——并、交、差运算方法，重点掌握专门的关系运算——选择、投影、连接、除运算方法。

· 了解元组关系演算方法和域关系演算方法。

第1章简单介绍了关系模型的概念。本章将系统地讨论这个数据模型，从数学的角度给出更严格、更形式化的定义。

关系数据库应用数学方法来处理数据库中的数据。美国IBM公司的E. F. Codd系统而严格地提出了关系模型的概念，他从1970年起就连续发表了多篇论文，奠定了关系数据库的理论基础。20世纪70年代末，关系方法的理论研究和软件系统的研制取得了较好的成果，其中，美国IBM公司的System R和美国加州大学Berkeley分校的Ingres的关系数据库实验系统在功能和技术上最有代表性。1981年，IBM公司在System R的基础上先后推出了两个商品化的RDBMS（关系数据库管理系统）：SQL/DS和DB2；同时美国加州大学Berkeley分校也研制出了商品化的Ingres系统，使数据库走向了实用化和商品化。20世纪80年代，关系数据库管理系统成为发展的主流，越来越多地用到微机上。随着计算机技术与网络技术的发展，数据库管理系统向着分布式和面向对象式数据库系统发展，产生了网络数据库、多媒体数据库和对象-关系数据库及其他扩充的关系数据库系统。近年来，关系数据库系统的研究取得了辉煌的成就，涌现出许多性能良好的商品化的RDBMS，如DB2、Oracle、SQL Server、Informix 等，进入了关系数据库的鼎盛时代，并在此基础上向新一代数据库系统发展。

关系数据库是以关系模型为基础的数据库。在数据库技术发展初期，人们普遍使用的是层次数据库管理系统和网状数据库管理系统，它们分别以层次模型和网状模型为基础。现在用得比较成熟的数据库管理系统则是关系数据库管理系统，它有很好的用户界面，并具有简单灵活的数据模型、较高的数据独立性、良好的语言接口和坚实的理论基础。本章主要介绍关系数据库的数据模型——关系模型的相关概念，以及用它解决相关问题的数学理论。