什么是关系模型？【案例详解】

关系模型由IBM公司研究员Edgar Frank Codd于1970年发表的论文中提出，经过多年的发展，已经成为目前最常用、最重要的模型之一。

在关系模型中有一些基本的概念，具体如下。

(1)关系(Relation)。关系一词与数学领域有关，它是集合基础上的一个重要的概念，用于反映元素之间的联系和性质。从用户角度来看，关系模型的数据结构是二维表，即通过二维表来组织数据。一个关系对应一张二维表，表中的数据包括实体本身的数据和实体间的联系。

下面通过图1演示一个简单的学生信息二维表。

(2)属性(Attribute)。二维表中的列称为属性，每个属性都有一个属性名。

(3)元组(Tuple)。二维表中的每一行数据称为一个元组。

小提示：根据不同的习惯，属性也可以称为宇段(Field)，元组也可以称为记录(Record)。

(4)域(Domain)。域是指属性的取值范围，例如，性别属性的域为男、女。

(5)关系模式(Relation Schema)。关系模式是关系的描述，通常可以简记为“关系名(属性1，属性2，…，属n)”。例如，图1-9中的二维表的关系模式如下。

学生(学号，姓名，性别，出生年月)

(6)键(Key)。在二维表中，若要唯一标识某一条记录，需要用到键(又称为关键字、码)。例如，学生的学号具有唯一性，学号可以作为学生实体的键。而学生姓名可能存在重名，不适合作为键。通过键可以为两张表建立联系，如图1所示。

表1 学生与班级表

在图1中，班级表中的“班级号”是该表的键，学生表中的“班级号”表示学生所属的班级，两者建立了一对多的联系，即一个班级中有多个学生。其中，班级表的“班级号”称为主键(Primary Key),学生表的“班级号”称为外键(Foreign Key)。

学生与课程的多对多联系，可以通过中间表来实现，如图2所示。

表2 学生表与课程表

在图2中，学生表与课程表之间通过学生选课表关联。学生选课表将学生与课程的多对多关系拆解成两个一对多关系，即一个学生选修多门课，一门课被多个学生选修。