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关系型数据库(Relational Database)是一种基于关系模型的数据库管理系统(DBMS)。它使用表格(即关系)来存储和管理数据,表格由行和列组成。每一行代表一条记录,每一列代表一个属性。关系型数据库通过结构化查询语言(SQL)来操作和查询数据。
关系型数据库的核心特点包括:
- 数据结构化:数据以表格形式存储,表格之间通过关系(如主键和外键)进行关联。
- 数据完整性:通过约束(如唯一性约束、外键约束等)确保数据的准确性和一致性。
- ACID特性:支持事务的原子性(Atomicity)、一致性(Consistency)、隔离性(Isolation)和持久性(Durability)。
- 标准化:遵循数据库设计的规范化原则,减少数据冗余,提高数据一致性。
常见的关系型数据库包括 MySQL、PostgreSQL、Oracle、SQL Server 等。
本题详细解读
1. 关系模型
关系模型是由 E.F. Codd 在 1970 年提出的,它是关系型数据库的理论基础。关系模型将数据组织成表格(称为关系),每个表格由行(记录)和列(字段)组成。表格之间通过主键和外键建立关联。
2. 表格与关系
在关系型数据库中,数据存储在表格中。每个表格代表一个实体类型(如“用户”或“订单”),表格的每一行代表一个实体实例,每一列代表实体的一个属性(如“用户名”或“订单号”)。
3. 主键与外键
- 主键(Primary Key):用于唯一标识表格中的每一行。主键的值必须是唯一的,且不能为空。
- 外键(Foreign Key):用于建立表格之间的关系。外键是另一个表格的主键,用于引用相关表格中的数据。
4. SQL 语言
SQL(Structured Query Language)是用于操作关系型数据库的标准语言。通过 SQL,可以执行以下操作:
- 数据查询:使用
SELECT
语句从表格中检索数据。 - 数据插入:使用
INSERT
语句向表格中添加新数据。 - 数据更新:使用
UPDATE
语句修改表格中的数据。 - 数据删除:使用
DELETE
语句从表格中删除数据。
5. ACID 特性
关系型数据库支持事务的 ACID 特性,确保数据的可靠性和一致性:
- 原子性(Atomicity):事务中的所有操作要么全部成功,要么全部失败。
- 一致性(Consistency):事务执行前后,数据库的状态必须保持一致。
- 隔离性(Isolation):多个事务并发执行时,彼此之间互不干扰。
- 持久性(Durability):事务一旦提交,对数据库的修改是永久性的。
6. 数据库规范化
数据库规范化是设计关系型数据库时的一个重要过程,目的是减少数据冗余,提高数据一致性。规范化通常分为多个范式(如第一范式、第二范式、第三范式等),每个范式都有特定的规则和要求。
7. 常见关系型数据库
- MySQL:开源的关系型数据库,广泛用于 Web 应用。
- PostgreSQL:功能强大的开源关系型数据库,支持复杂查询和扩展。
- Oracle:企业级关系型数据库,功能丰富,性能强大。
- SQL Server:微软开发的关系型数据库,广泛用于 Windows 环境。
关系型数据库因其结构化、数据完整性和强大的查询能力,成为许多应用的首选数据存储方案。