【数据库】到底什么是关系?

计算机学习者经常会用到诸如sqlserver mysql orcal 等“关系型”数据库。

 

问题一:那么,到底什么是“关系”呢?

 

首先,我们来看以下三组数据

                     

注:a1,a2表示具体的某个人,比如张三,李四

我们用数学集合的形式对其进行表达,得到三个集合

  男人: d1 { a1,a2,a3 }
  女人: d2 { b1,b2,b3 }
  小孩: d3 { c1,c2,c3 }

  我们称 d1 d2 d3 为 “

 接来下,我们将这三个集合取笛卡尔积(如果不懂的话,请自行查阅,简单理解就是从三个集合中元素里各取一个,能够形成的所有组合)

  d1*d2*d3=? 直观来说,结果显示在下表内   

  

显然,该结果整体并没有什么真实含义,单纯的作为一些数据的组合,于是,我们便通过“某一关系”将表中含有意义的部分选择出来,如下图:

 

  

 

通过“家庭”这种“关系”我们便得到了上表,其中意义显而易见且通俗易懂,正是我们人类,数据库管理人员、开发者等所需要的。这个表再关系型数据库中被称为“关系”。

其中,丈夫,妻子,子女统称为属性名,家庭作为关系名或表名。

 

由此表,可得到一些解释:

  1.元组:一行完整的数据,如a1 b1 c1

  2.关系:属性名+表名+数据

  3.关系模式:属性名+表名

 

通过对比可看出关系与关系模式的异同,同一关系模式下可能存在多种关系,比如随着时间的推移,人口的更变,表中数据发生了变化,所以关系模式是稳定的,关系是不稳定的。

 

问题二:那么,我们为什么要通过求笛卡尔积这种思路来理解这部分的学习呢?计算机与数学到底是什么关系呢?

 

有人说,“数学是上帝的语言”。我们作为开发者,虽然我们最常使用的是高级语言,诸如c++ java c#,他们代码的书写方式,语法,编程范式,编程思想都更加接近于人类的思考

纵观计算机语言发展历史,语言的目的在于沟通,作为一端,计算机本质上只是一门工具,语言的发展本质上是应该更好的服务于开发者,使其更容易专注于业务,而非机器逻辑。

 

但是,为了让机器更加高效的服务,我们不得不在一些事上有所侧重,一些底层系统更是如此。

显然,计算机并不能直接理解我们的话,他直接理解的可能只有01,只有逻辑运算,只有线性运算(只有加法与乘法构成的运算),因此,我们为了让计算机能够听懂并且好用,我们需要定义“数学模型”!

看到这里,很多问题迎刃而解,为什么我们要用笛卡尔积,为什么我们要取他的子集,甚至为什么我们要在每个列上取一个新的名字并且标注他的类型(如,学生表中的年龄(int))。

归根结底,我们在寻求一种来自于数学的精准定义,计算机能够理解并执行的数学模型! 模型如下:

关系模式  r(a1:d1,a2:d2,…,an:dn);

举个例子,家庭(丈夫:男人,妻子:女人,孩子:儿童);

家庭作为关系名,丈夫作为属性,:后面跟着的男人就是丈夫所属的“域”(你可以理解为,领域或类型,比如1、2、3的域可以是整数)。

那么,为什么既然有域了,我还要有属性名呢?

因为,实际业务中,很多属性都来源于同一个域,我们可以有效地区分,例如:身高和体重都来源于浮点型域,姓名和地址都来源于字符串类型域。

至此,什么是关系,什么是表,在数据库使用中,我们为什么要这么定义表,从根本上都是有原因的,相信,你已经明白了。再见~

 

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