关系型数据库系统的基本要求：必须支持哪些功能？(任何关系数据库系统都应该支持)

随着信息技术的不断发展，现代社会已经离不开大规模数据的存储、管理和分析。而关系型数据库系统作为其中的重要一环，其功能也愈发复杂和多样化。作为一种广泛运用的数据库系统，在功能方面存在哪些基本要求呢？下面我们将从几个方面进行详细阐述。

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1.数据的结构化存储

关系型数据库系统最基本的功能便是数据的结构化存储。也就是说，数据必须按照一定的规则，以表格的形式存储在数据库中。这些表格之间必须有指定的关系，并且表格中必须确定一个主键，以保证数据的有效存储和检索。同时，关系型数据库系统也需要支持数据类型的定义及数据完整性的约束，确保数据的一致性和正确性。

2.数据的高效检索

除了数据的存储，关系型数据库系统最重要的功能就是数据的高效检索。在实际应用过程中，随着数据的迅速增长，数据的检索速度也成为了一个必须考虑的问题。因此，关系型数据库系统必须支持高效的数据索引，以保证在大规模数据检索时的速度和效率。同时，关系型数据库系统也需要提供SQL支持等高级检索功能，以满足不同领域和不同应用的个性化需求。

3.数据的事务管理

随着数据库应用的复杂化，关系型数据库系统对于数据的一致性和可靠性也提出了更高的要求。因此，关系型数据库系统必须提供高效的事务管理功能，以保证数据的完整性和可靠性。数据库事务管理指的是将一组数据操作定义为一个事务，这些操作要么一起成功，要么一起失败，而不会出现部分成功或部分失败的情况。

4.数据的安全性

随着数据在应用中的重要性越来越高，数据的安全性也成为了关系型数据库系统的一项核心功能。关系型数据库系统应该提供强大的数据权限管理机制，以确保数据对于不同用户的访问控制和操作控制。另外，关系型数据库系统也需要提供高效的密码认证机制和数据加密功能，防止数据泄密和黑客攻击。

总体来说，关系型数据库系统必须支持数据的结构化存储、高效检索、事务管理和安全控制等四个基本功能。当然，随着数据库应用的不断发展，其功能也在不断扩展和完善。因此，未来的关系型数据库系统也需要更好地支持数据的分析挖掘、数据仓库技术、数据统计分析等功能，以进一步提升数据库在信息处理方面的应用价值。

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何为关系数据库？请大家介绍的详细一些，与一般的数据库还有什么不同？

一般的数据库就是关系数据库，历史上曾经有层状数据库、网状数据库，现在都用得不多。最近许多爱吹嘘的在友搭吼尺枯非关系好困拿数据库，不过不是主流。

关于数据库和关系数据库，请参考下面两个文章：

◆关系模型概述

◆关系数据结构

◆关系的完整性

◆关系代数

◆关系演算

关系数据库系统:是支持关系模型的数据库系统

◣关系模携颂蚂型的组成

1.关系数据结构

单一的数据结构—-关系

现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示

数据的逻辑结构—-二维表

从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。

2.关系操作

1)常用的关系操作

◇查询:选择、投影、连接、除、并、交、差

◇数据更新:插入、删除、修改

查询的表达能力是其中最主要的部辩埋分

2)关系操作的特点

操作方式，即操作的对象和结果都是。

(非关系数据模型的数据操作方式：一次一记录文件系统的数据操作方式)

3)关系数据语言的种类

◇关系代数语言

用对关系的运算来表达查询要求

典型代表：ISBL

◇关系演算语言：用谓词来表达查询要求元组关系演算语言

谓词变元的基本对象是元组变量

典型代表：APLHA, QUEL

◇域关系演算语言

谓词变元的基本对象是域变量

典型代表：QBE

◇具有关系代数和关系演算双重特点的语言

典型代表：SQL

4)关系数据语言的特点

◇关系语言是一种高度非过程化的语言

a.存取路径的选择由DBMS的优化机制来完成

b.用户不必用循环结构就可以完成数据操作

◇能够嵌入高级语言中使用

◇关系代数、元组关系演算和域关系演算三种语言在表达能力上完全等价

3.关系完整性约束

1)实体完整性

通常由关系系统自动支持

2)参照完整性

早期系统不支持，目前大型系统能自动支持

3)用户定义的完整性

反映应用领域需要遵循的约束条件，体樱带现了具体领域中的语义约束

用户定义后由系统支持

◣关系数据结构

关系模型建立在代数的基础上

关系数据结构的基本概念

1.关系

1)域（Domain）

域是一组具有相同数据类型的值的。

例:整数,实数,介于某个取值范围的整数,长度指定长度的字符串,{‘男’，‘女’},介于某个取值范围的日期等

2)笛卡尔积（Cartesian Product）

给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以有相同的。D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为：

D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…，dn）｜diDi，i＝1，2，…，n｝

所有域的所有取值的一个组合

不能重复

◇元组（Tuple）

笛卡尔积中每一个元素（d1，d2，…，dn）叫作一个n元组（n-tuple）或简称元组。

◇分量（Component）

笛卡尔积元素（d1，d2，…，dn）中的每一个值di叫作一个分量。

◇基数（Cardinal number）

若Di（i＝1，2，…，n）为有限集，其基数为Mi（i＝1，2，…，n）

在上例中，基数：2×2×3＝12，即D1×D2×D3共有2×2×3＝12个元组

◇笛卡尔积的表示方法

笛卡尔积可表示为一个二维表。表中的每行对应一个元组，表中的每列对应一个域。

3)关系（Relation）

◇关系

D1×D2×…×Dn的子集叫作在域D1，D2，…，Dn上的关系，表示为 : R（D1，D2，…，Dn）

(R：关系名;n：关系的目或度（Degree）)

注意：

关系是笛卡尔积的有限子集。无限关系在数据库系统中是无意义的。

由于笛卡尔积不满换律，即

(d1，d2，…，dn )≠(d2，d1，…，dn )

但关系满换律，即

(d1，d2 ，…，di ，dj ，…，dn）=（d1，d2 ，…，dj，di ，…，dn） （i，j = 1，2，…，n）

解决方法：为关系的每个列附加一个属性名以取消关系元组的有序性

◇元组

关系中的每个元素是关系中的元组，通常用t表示。

◇单元关系与二元关系

当n=1时，称该关系为单元关系（Unary relation）。

当n=2时，称该关系为二元关系（Binary relation）。

◇关系的表示

关系也是一个二维表，表的每行对应一个元组，表的每列对应一个域。

◇属性

关系中不同列可以对应相同的域，为了加以区分，必须对每列起一个名字，称为属性（Attribute）。

n目关系必有n个属性

◇码

候选码（Candidate key）

若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该属性组为候选码。

在最简单的情况下，候选码只包含一个属性。称为全码（All-key）。

在最极端的情况下，关系模式的所有属性组是这个关系模式的候选码，称为全码（All-key）。

主码

若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码（Primary key），

主码的诸属性称为主属性（Prime attribute）。

不包含在任何候选码中的属性称为非码属性（Non-key attribute）。

◇三类关系

基本关系（基本表或基表）：实际存在的表，是实际存储数据的逻辑表示

查询表：查询结果对应的表

视图表：由基本表或其他视图表导出的表，是虚表，不对应实际存储的数据

2.关系数据库

1）关系数据库

在一个给定的应用领域中，所有实体及实体之间联系的关系的构成一个关系数据库。

2）关系数据库的型与值

关系数据库的型称为关系数据库模式，是对关系数据库的描述，若干域的定义，在这些域上定义的若干关系模式。

关系数据库的值是这些关系模式在某一时刻对应的关系的，通常简称为关系数据库。

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