全关系系统基本准则与关系系统分类.docx

1=全关系系统基本准则

与关系系统分类

胡经国

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本文作者的话

本文是根据有关文献和资料编写的《漫话云计算》系列文稿之一。以此作为云计算学习笔录，供云计算业外读者进一步学习和研究参考。希望能够得到大家的指教和喜欢！

下面是正文

关系型数据库管理系统（RDBMS），简称关系系统，是目前应用最广泛的数据库管理系统。在实际应用中，各类关系系统产品的功能都是有差异的。根据其支持运算的不同，关系系统可分为（最小）关系系统、完备关系系统和全关系系统三种类型。

下面简介全关系系统基本准则及关系系统分类；在开发实际系统时，作为选择关系系统产品的依据。

一、全关系系统的十二条基本准则

下面是关系模型的奠基人埃德加?科德（E.F.Codd）提出的全关系系统的十二条基本准则。只有遵循这些准则的RDBMS才算是全关系系统；以此可作为评价或购买RDBMS产品的标准。

准则0：

一个关系型数据库管理系统必须能完全通过自身的关系能力来管理数据库。

这意味着一个关系系统必须能在关系这个级别支持数据库的插入、修改和删除。

准则0是下面十二条准则的基础。不满足准则0的系统（数据库管理系统）都不能算是关系系统。

准则1:信息准则

关系型数据库管理系统的所有信息都应在逻辑一级用同一个方一一表（Table）中的值显示地表示出来。

而且，每个表的表名、表中的列名和域名等，都是用系统内的数据字典表中的值表示的。数据字典本身是一个描述元数据的关系型数据库。

准则2：保证访问准则

依靠表名、主码和列名的组合，应保证能够访问关系型数据库中的每个数据项值（数据项）。

保证访问准则规定，关系系统不能采用面向机器的寻址法，而必须采用关系系统独有的关联寻址的访问模式。

准则3：空值的系统化处理准则

全关系的关系数据库管理系统（即：全关系系统）支持空值的概念，并用系统化的方法处理空值。

空值是“不知道”或“无意义”的值。它不是一个具体的值（如零、空字符串等）。空值的概念很重要。全关系系统支持空值的概念，就是要用一个系统化的方式处理空值。

准则4：基于关系模型的动态联机数据字典准则

数据库的描述在逻辑级上应和一般（普通）数据采用相同的表示方法（表述方式）。

这使得授权用户能使用查询一般数据所用的关系语言来查询数据库的描述信息。

本准则不仅使每个用户只需学习一种数据模型，而且授权用户还可方便地扩充数据字典，使之变成完备、主动的关系数据字典。

准则5：统一的数据子语言准则

本准则表述一：

一个关系型数据库管理系统可以有几种语言和多种终端使用方法，但是必须有一种语言，该语言的语句可以表示为具有严格语法规则的字符串，并能全面地支持以下定义：数据定义、视图定义、数据操作（交互式或程序式）、完整性约束、授权、事务处理功能（事务的开始、提交和退回）。

本准则表述二：

一个关系型数据库管理系统可以具有几种语言和多种终端访问方式，但是必须有一种语言，它的语句可以表示为具有严格语法规则的字符串，并能全面地支持各种规则。

关系方法是高度动态的，处于频繁的运行处理之中。因此，没有必要把说明的功能分为若干种语言来实现。关系型数据库是一体化的数据子语言。它使程序员可以首先交互地调试数据库语言，调试正确后再嵌入程序中。从而，可大大提高程序员的工作效率。

准则6：视图更新准则

所有理论上可更新的视图也应该允许由系统更新。

“一个视图在理论上是可更新的”是指存在一个与时间无关的算法，该算

法可无二义性地把对此视图的更新要求，转换为对基本表的更新序列。

准则7：高级的插入、修改和删除操作准则

系统应该对各种操作进行查询优化。

把一个基本关系或导出关系作为单一的操作对象处理。这不仅适合于数据检索，而且适合于数据的插入和删除。以关系为操作对象，不仅简化了用户查询，也为系统进行查询优化提供了很大的余地。

该准则对于获得有效的分布式事务处理，也是十分重要的，可避免从远程结点传送一条记录就要发出一次请求，实现一次请求传送一个关系。从而，节省通信代价。

准则8：数据物理独立性准则

无论数据库的数据在存储表示或存取（访问）方法上作任何变化，应用程序和终端活动都保持逻辑上的不变性。

准则9：数据逻辑独立性准则

当对基本关系进行理论上信息不受损害的任何变化时，应用程序和终端活动都保持逻辑上的不变性。

准则10：数据完整独立性准则

关系型数据库的完整性约束条件必须是用数据子语言（数据库语言）定义并存储在数据字典中的（而不是在应用程序中定义）。

除了实体完整性和参照完整性以外，具体的关系型数据库还可能有反映业务政策和管理规章的完整性约束条件。这些完整性条件都应该能用高级的数据子语言定义，并能存入数据字典。从而，当约束条件变化时，只需改变数据字典中定义的完整性语句，而