@

• 第 2 章：关系数据模型
  • 1.模式和状态(Schema and State)
  • 2.空值(Null Value)
  • 3.超码(SuperKey)
  • 4.候选码(Key)
  • 5.主码(Primary Key)
  • 6.外键/码(Foreign Key)

第 2 章：关系数据模型

1.模式和状态(Schema and State)

一个属性对应一个列标题。
关系的模式是对表结构的描述。
Head (Students) = (SID, Name, Age, GPA)
学生（SID、姓名、年龄、GPA）

• 关系的两个关系
  模式 - 表R的属性集合
  状态 - 当前表R的元组集合

• 一旦确定了关系的模式，更改将非常昂贵
  一些可能的变化是：
  删除一个属性
  插入一个属性
  重命名属性
  删除表(整个关系)

• 而在大多数关系中，关系的状态经常变化。
  一些可能的变化是：
  更新一些属性值
  插入一个新元组
  删除现有元组
  一个给定的模式在不同的时间可能有不同的状态。

• 关系数据库由一组关系组成。
  关系数据库模式由一组关系模式组成。
  数据库状态是当前存在于数据库中的数据。

1.改变属性或元组的顺序不影响关系的含义（列和行可以是任意顺序）
2. 一个关系中不应该有任何两行相同的行——没有重复的行
3. 关系的任何单元格（行/列交叉点）中不应有任何多值项

2.空值(Null Value)

• 对于给定的元组 t 和关系 R 的给定属性 A，将 t 插入 R 时可能会发生以下情况。
  t[A] 未知。
  t[A] 尚未分配。
  t[A] 不适用。
  当出现上述情况之一时，将空值赋给 t[A]：t[A] = null。

• 注意：空值不同于 0 或空格！
  在 SQL 中，任何涉及 null 的算术表达式都将被评估为 null。

3.超码(SuperKey)

• 定义：关系的超码是一组属性，其值可以唯一标识关系的每个潜在元组。
  例子：
  属性 ID 是关系 Students 的超码。
  在某些情况下，属性集 {Name、Birthday、Home_Address} 可能是 Students 的超码。
• 一些注意点
  1.每个关系至少有一个超级码。
  2.超码的任何超集都是超码。
  3.从关系的给定状态，我们可以确定关系的一组属性是否不形成超码，但我们不能确定一组属性是否形成超码。

4.候选码(Key)

• 定义：一组属性是关系的码
  如果（1）它是关系的超码，
  并且（2）它的真子集不是关系的超码。
  关系的码可以唯一标识关系的每个（潜在）元组。
  如果从键中删除任何属性，则剩余的属性不再形成键的最小属性。

• 每个关系至少有一个码。
  一个关系可能有多个码。
  从关系的给定状态，我们可以确定关系的一组属性是否不构成码，但不能确定一组属性是否构成码。
  关系的码也称为关系的候选码。

5.主码(Primary Key)

• 定义：关系的主键是数据库设计者为特定应用程序选择的候选键。
  每个关系的主键是在定义关系时选择和声明的。 一经选择，不可更改。
  通常选择主键作为属性数最少的候选键，以提高存储效率和查询处理效率。

• 定义了主键后，插入新元组时只需要检查主键中属性下的值，以识别重复（经常使用索引）。
  关系的主键通常用于来自其他关系的引用。

6.外键/码(Foreign Key)

• 定义：关系R1的一组属性FK如果满足以下两个条件，则是R1中的外键：
  存在与主键 PK 的关系 R2，使得 FK 和 PK 具有相同数量的具有兼容域的属性。
  对于 R1 中的任何元组 t1，R2 中存在一个元组 t2，使得 t1[FK] = t2[PK] 或 t1[FK] 为空。