关系型数据库的三要素

前言

• 关系数据库的三要素是关系模型的核心组成部分。

一、数据结构（Data Structure）

• 核心形式：以二维表（关系）作为基本结构。
  • 表（Relation）：由行（元组/记录）和列（属性/字段）组成。
  • 键（Key）：主键（唯一标识元组）、外键（关联不同表）。
• 特点：
  • 表之间通过公共属性（外键）建立逻辑关联。
  • 数据组织形式高度结构化，支持高效查询。
• 示例：
  

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二、数据操作（Data Manipulation）

• 操作类型：基于关系代数或SQL的集合操作。
  • 基本操作：选择（Select）、投影（Project）、连接（Join）、并（Union）、差（Except）等。
  • 增删改查：通过INSERT、DELETE、UPDATE、SELECT实现。
• 特点：
  • 操作对象和结果均为集合（表），而非单条记录。
  • 支持灵活的数据组合与复杂查询。
• 示例：

-- 查询选修课程C001的学生姓名
SELECT 姓名 FROM 学生表 WHERE 课程号 = 'C001';

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三、完整性约束（Integrity Constraints）

• 作用：确保数据的正确性和一致性。
• 三大约束：
  • 实体完整性：主键值唯一且非空（如学号不可重复或为空）。
  • 参照完整性：外键值必须引用其他表的主键或为空（如课程号必须在课程表中存在）。
  • 用户定义完整性：自定义业务规则（如年龄必须≥18岁）。
• 特点： 通过约束自动维护数据逻辑关系。
• 示例：

-- 定义外键约束
ALTER TABLE 学生表
ADD FOREIGN KEY (课程号) REFERENCES 课程表(课程号);

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四、总结

• 意义：这三者共同构成关系数据库的理论基础，是设计和使用数据库系统的核心原则。