按『个人 Wiki』风格整理的学习笔记
| 概念 | 类比 | 定义 |
|---|---|---|
| relation | table | 一组 tuples 之集 |
| tuple | row | 一组 attributes 的取值 |
| attribute | column | |
| domain | 某个 attribute 的许可值之集 | |
| relation schema | definition of a type | 一组 attributes 及其 domains |
| relation instance | value of a variable |
| 概念 | 定义 |
|---|---|
| superkey | tuples 不同则取值不同的一组 attributes |
| candidate key | 没有真子集为 superkey 的 superkey |
| primary key | 设计者选择用于区分 tuple 的 candidate key |
| foreign-key constraint | 关系 $r_1$ 的属性 $A$ 的值 $=$ 关系 $r_2$ 的主键 $B$ 的值 |
| referential-integrity constraint | 关系 $r_1$ 的属性 $A$ 的值 $=$ 关系 $r_2$ 的属性 $B$ 的值 |
| 概念 | 符号 |
|---|---|
| relation name | title of the box |
| attributes | listed inside the box |
| primary key | underlined attributes |
| foreign-key constraint | a single-head arrow from $r_1.A$ to $r_2.B$ |
| referential-integrity constraint | a double-head arrow from $r_1.A$ to $r_2.B$ |
| 类型 | 特点 | 代表 |
|---|---|---|
| imperative | 用户直接给出操作序列；改变状态变量 | |
| functional | 函数式操作；不改变状态变量 | relational algebra |
| declarative | 用户不直接给出操作步骤 | tuple/domain relational calculus |
若两个关系 $r_1,r_2$ 的属性相同（或更一般的可比），则有以下集合运算：
| 名称 | 符号 | 示例 |
|---|---|---|
| union | $r_1\cup r_2\coloneqq\qty{t \mid t\in r_1 \lor t\in r_2 }$ | $\Pi_{courseID}(\sigma_{year=2017}(section))\cup\Pi_{courseID}(\sigma_{year=2018}(section))$ |
| intersect | $r_1\cap r_2\coloneqq\qty{t \mid t\in r_1 \land t\in r_2 }$ | $\Pi_{courseID}(\sigma_{year=2017}(section))\cap\Pi_{courseID}(\sigma_{year=2018}(section))$ |
| set-difference | $r_1 - r_2\coloneqq\qty{t \mid t\in r_1 \land t\notin r_2 }$ | $\Pi_{courseID}(\sigma_{year=2017}(section))-\Pi_{courseID}(\sigma_{year=2018}(section))$ |
更一般的关系运算：
| 名称 | 符号 | 示例或备注 |
|---|---|---|
| select | $\sigma_P(r)\coloneqq\qty{t \mid t\in r \land P(t)}$ | $\sigma_{salary>10000}(instructor)$ |
| project | $\Pi_{A_{i_1},\dots,A_{i_k}}(r)$$\coloneqq\qty{(t.A_{i_1},\dots,t.A_{i_k})\mid (t.A_1,\dots,t.A_n)\equiv t\in r}$ | $\Pi_{name,salary}(instructor)$ |
| Cartesian product | $r_1\times r_2\coloneqq\qty{(t_1,t_2) \mid t_1\in r_1 \land t_2\in r_2 }$ | $instructor \times teaches$ |
| join | $r_1\bowtie_\theta r_2\coloneqq \sigma_\theta(r_1\times r_2)$ | $instructor \bowtie_{instructor.ID=teaches.ID} teaches$ |
| natural join | $r_1\bowtie r_2$ | 相当于 $r_1\bowtie_\theta r_2$ 中的 $\theta$ 为 $r_1$ 与 $r_2$ 的同名属性值相同 |
| assignment | $r_2 \leftarrow r_1$ | $r_2$ 只因为临时关系，否则将改变数据库状态 |
| rename | $\rho_x(r)$ or $\rho_{x(A_1,\dots,A_n)}(r)$ | 将 关系 $r$ 重命名为 $x$ 并将属性重命名为 $A_1,\dots,A_n$ |
基本数据类型：
[] 表示，成员为基本数据类型{} 表示，成员为 key : value 对，其中 key 为 attribute name，value 为对应的值。{
"ID": 22222,
"name": { "firstname": "Albert", "lastname": "Einstein" },
"deptname": "Physics",
"children": [
{"firstname": "Hans", "lastname": "Einstein" },
{"firstname": "Eduard", "lastname": "Einstein" }
]
}
以成对的标签表示数据，支持嵌套。
<course>
<course_id> CS-101 </course_id>
<title> Intro. to Computer Science </title>
<dept_name> Comp. Sci. </dept_name>
<credits> 4 </credits>
</course>
以 triples 表示数据，每个 triple 是形如 (subject, predicate, object) 的三元组，具体地可以是以下两种形式之一：
(id, attribute_name, value)(id1, relationship_name, id2)Knowledge graph：以 subject/object 为 node，predicate 为 edge。
增加了面向对象特性的关系型数据库系统。
create type Person (
ID varchar(20) primary key, name varchar(20), address varchar(20)
) ref from(ID);
create table people of Person;
insert into people (ID, name, address) values ('12345', 'Srinivasan', '23 Coyote Run');
create type Student under Person (degree varchar(20));
create type Teacher under Person (salary integer);
In PostgreSQL:
create table students (degree varchar(20)) inherits people;
create table teachers (salary integer) inherits people;
In SQL-1999:
create table people of Person;
create table students of Student under people;
create table teachers of Teacher under people;
In either case:
insert into student values ('00128', 'Zhang', '235 Coyote Run', 'Ph.D.');
在面向对象编程语言的类型系统与关系型数据库之间自动完成数据转换。
允许面向对象编程语言直接访问数据的数据库系统。
两大缺陷：