数据库系统原理 | BarryZed的个人博客

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May 25, 2026

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数据库笔记（基于openGauss）

数据库引论

数据库体系结构

模式

数据库中有哪些表、字段、约束、关系，以及这些数据应该怎么组织

说白了就是一张蓝图，里面有很多表、字段、约束等等

外模式就是视图

内模式是指硬件上具体的存储方式

一个数据库只能有一个内模式

一个表可能有多个文件组成

数据模型

基本概念

码(Key)

标识唯一实体的属性或属性集

常用的数据模型

层次结构（树）

无法描述事物间复杂的联系，特别是多对多

网状结构（有向图）

关系模型

分量：元组中的一个属性值（不可再分，表中不能有表）

关系型数据库

结构及形式化定义

关系

笛卡尔积

每一种数据的每一个和其他的每一种数据的全组合

举例

Sno	Sname
1	A
2	B

Cno	Cname
10	Math
20	CS

笛卡尔积：

Sno	Sname	Cno	Cname
1	A	10	Math
1	A	20	CS
2	B	10	Math
2	B	20	CS

关系的完整性约束

实体完整性

主属性（即主码中的属性）不能为空

关系模型中以主码作为唯一性标识

参照完整性

外码或取空值，或在被参照的表中能找到记录

外码

别的表的主码，在这个表当字段用

作为本表与另一表之间的桥梁，作为参照关系

比如都有学号在表2中作为外码

就能从表1中找到该学生的名字、性别等个人属性，从表2中找到选修课、成绩等学业属性；

如果修改表2中的学号，则会将该行的学业属性连接到其他的学生

可以取空值

表示暂时没有关联

用户自定义完整性

给属性限制，确保值符合逻辑

关系代数的基本运算

并

交

差

广义笛卡尔积

选择（Selection）

从表中选择满足条件的行

投影（Projection）

从表中挑出某些列，并将行按行去重

去重原则：这一整行是否完全相同

连接（Join）

笛卡尔积 + 选择

本质公式

等值连接（Equi-Join）

连接条件是等于

自然连接（Natural Join）

自动找同名属性进行匹配，并自动去掉重复列

外连接（Outer Join）

左/右外连接

在右侧表/左侧表中找不到的记录用NULL补齐

全外连接

左右都保留，没有的用NULL补齐

除（Division）

找“对 S 中所有元素都满足关系的 R 的主键”

主键 = R 中“没有出现在 S 里的属性” or 被“保留下来作为结果”的那一部分属性

例子

学生	课程
A	DB
A	OS
B	DB
B	OS
C	DB

课程

R中选择了S里所有课程的学生

结果

学生