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数据库原理与应用
学习情境1：数据库系统分析
三、关系数据模型
数据模型是对客观事物及其联系的数据描述，是对数据库中数据逻辑结构的描述，是把信息世界数据抽象为机器世界数据。当前，主要的数据模型有关系模型、层次模型、网状模型和面向对象模型四种。
用二维表格结构表示实体以及实体之间的联系的数据模型称为关系模型。关系模型在用户看来是一个二维表格，它概念单一，容易为初学者接受。关系模型以关系数学为理论基础。在关系模型中，操作的对象和操作结果都是二维表。
1.3.1 关系数据模型的基本概念
下面以描述学生信息的学生表为例，说明关系模型的基本概念。　学生表信息
(1)关系(Relation)
一个关系就是一张二维表，每个关系都是一个关系名，例如，以上表的名称为学生表。在计算机里，一个关系可以存储为一个文件。
(2)元组(Tuple)
二维表中的行称为元组，每一行是一个元组。元组对应存储文件中的一个记录，例如，学生表中包括3个元组。
(3)属性和属性值(Attribute　and　Attribute　Value)
二维表的列称为属性，每一列有一个属性名，且各属性不能重名。属性值是属性的具体值。属性对应存储文件中的一个字段。例如，学生表包括5个属性，属性名分别是学号、姓名、性别、年龄和系编号，其中的0300l、马力刚、男、21、01是属性值。
(4)域(Domain)
属性的取值范围称为域。例如，学生表中性别的取值范围只能是男和女。
(5)关系模式(Relation　Mode)
对关系的信息结构及语义限制的描述称为关系模式，用关系名和包含的属性名的集合表示。例如，学生表的关系模式足：学生(学号，姓名，性别，年龄，系编号)。
(6)关键字或码(Key)
在关系的诸属性中，能够用来唯一标识元组的属性或属性组合的称为关键字或码。与前面讲的实体的码性质相同。例如，在学生表中，通过学号可以唯一确定元组，学号是学生表的码。
在一个关系中，关键字的值不能为空，即关键字的值为空的元组是不允许存在的。
(7)候选关键字或候选码(Candidate　Key)
如果在一个关系中，存在多个属性(或属性组合)都能用来唯一标识该关系中的元组，这些属性(或属性组合)都称为该关系的候选关键字或候选码。例如，在学生表中，如果没有重名的元组，则学号和姓名都是学生表的候选关键字，即它们都可以候选作为学生表的关键字。
(8)主关键字或主码(Primary　Key)
在一个关系的若干候选关键字中，被指定作为关键字的候选关键字称为该关系的主关键字或主码。
(9)非主属性或非码属性(Non　Primary　Key)
在一个关系中，不组成码的属性称为该关系的非主属性或非码属性。例如，学生表中的性别、年龄和系编号是非主属性。
(10)外部关键字或外码(Foreign　Key)
一个关系的某个属性(或属性组合)虽不是该关系的关键字或只是关键字的一部分，但却是另一个关系的关键字，则称这样的属性为该关系的外部关键字或外码。外部关键字是表与表联系的纽带。
例如，学生表中的系编号不是学生表的关键字，但它却是下表的关键字，因此系编号是学生表的外部关键字，通过系编号可以使学生表与系表建立联系。
(11)主表和从表
主表和从表是指通过外码相关联的两个表。以外码作为主码的表称为主表；外码所在的表称为从表。例如，系表是主表，学生表是从表。
尽管关系与二维表格类似，但它们又有重要的区别。我们不能把日常手工管理所用的各种表格，按照一张表一个关系直接存放到数据库里。关系数据库要求其中的关系必须是规范化的，即必须满足以下条件：
1)每一个关系仅有一种记录类型，即只有一种关系模式。
2)关系中的每个属性是不可分解的，即不能表中套表。例如，手工制表中，经常出现
下表所示的复合表，这种表格不是二维表，不能直接作为关系，应对其进行调整。对于该复合表，只要把应发工资和应扣工资两个表项去掉就可以了。
3)在同一个关系中，不能出现相同的属性名。
4)在同一个关系中，不能出现完全相同的行。
5)在一个关系中，元组的位置无关紧要。任意交换两行的位置并不影响数据的实际含义，即所谓排行不分先后。
6)在一个关系中，列的次序无关紧要。任意交换两列的位置并不影响数据的实际含义。
1.3.2 E．R图转化为表
将E—R图转化为表，一般应遵从以下两个原则：
1)对实体，直接按其属性转化成关系表。
2)对联系，属性包含以下部分：一是联系本身的属性；二是与联系有关的实体的主关键字。
根据以上原则，可将教学管理E—R模型转换成如下所示的关系表，为了简便起见，这里假设有3位教师、5名学生和2门课程。
1)将教师部分实体转化为如图所示的形式。
教师表
2)将学生部分实体转化为如图所示的形式。

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