《视图更新与关系数据库理论》——2.1 关系和关系变量

本节书摘来自异步社区出版社《视图更新与关系数据库理论》一书中的第2章,第2.1节,作者:【美】C.J. Date(达特),更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

2.1 关系和关系变量

每一个关系都有一个“关系头”和一个“关系体”,其中关系头是一系列状态和特征,而关系体则是符合关系头的一系列数组。让我们再次使用“供应商与零部件”数据库(如图2.1所示,与第1章的图1.1完全一样),供应商关系的关系头是{SNO CHAR, SNAME CHAR, STATUS INTEGER, CITY CHAR}的集合,我们假设在这里确定属性SNO、SNAME、STATUS和CITY分别被定义为CHAR、CHAR、INTEGER和CHAR这几种数据类型,而这个关系的关系体是对于供应商S1、S2、S3、S4和S5的数组的集合。这里要注意,每个数组都符合特定对应的关系头的要求,因为它们每个都只包含一个值,分别对应属性SNO、SNAME、STATUS和CITY(并且没有其他内容)。注意:其实更准确,也是更正确的说法应该是每个数组都“拥有”特定对应的关系头,因为在一个关系中,数组是应当有关系头的。
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每个关系也都拥有(或者说属于)一个特定的“类型”,而这个特定的类型其实完全是由特定的关系头决定的。因此,我们在Tutorial D中表示一个给定的关系的类型时,其实就是关键词“RELATION”后面跟着适用的关系头。举例来说,供应商关系的类型就是:

RELATION { SNO CHAR , SNAME CHAR , STATUS INTEGER , CITY CHAR }

接下来我要说,关系本身和关系变量之间存在着逻辑差异[3]。现在我们再来看一下图2.1。这张图呈现了3个关系,也就是说,这3个关系有可能在特定的时间里同时存在于数据库中。但是,如果我们换个时间再来看数据库的话,很有可能我们看到的就是其他的关系。换句话说,S、P和SP都是变量,准确地说是关系变量,它们跟其他变量一样,值会随时变化。那么既然它们是具体的关系变量,那么在给定的时间内,它们的值就是关系值。不过要注意,对于一个给定的关系变量来说,合法的值必须都属于同样的关系类型,例如,这些值必须都有相同的关系头,而这个关系类型和关系头也因此被看作这个关系变量的类型和头。

为了更全面地阐述前面提到的想法和理念,我们假设关系变量S拥有和图2.1所示相同的值,我们再假设现在要删除在伦敦的供应商的数组。

DELETE ( S WHERE CITY = ‘London’ ) FROM S ;

关系变量S现在应改变成如下的样子。
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从概念上来讲,S原来的值(当然是个关系值)已经被一个新的值(另一个关系值)整体替换掉了。现在我们来看,原来的值(有5个数组)和新的值(有3个数组)似乎看起来很像,但是其实它们是完全不同的值。我们用“DELETE”作为刚才操作语句的缩写[4],实际上在这里它等价于下面的“关系赋值”。

S := S WHERE NOT ( CITY = ‘London’ ) ;

或者等价于:

S := S MINUS ( S WHERE CITY = ‘London’ ) ;

那么经过所有这些赋值操作会发生什么呢?我们会看到(a)在右侧的源表达式是需要运算的,而(b)运算得出的值就会被赋给等式左侧的目标变量,于是就会产生我们刚刚讲过的效果。

因此DELETE是一个特定关系赋值的缩写,当然,对于INSERT和UPDATE来说也是相似的,它们从本质上来说也是对于特定的关系赋值的一个缩写。从逻辑上来讲,实际上关系赋值是我们唯一真正需要的更新操作(这是我在下一节要重点说明的观点)。

综上所述:关系本身和关系变量之间存在着逻辑差异。也正因为如此,我在之后也会很谨慎地区分它们二者,当我用“关系值”这个词的时候我就是在指关系的值,而当我说“关系变量”这个词的时候指的就是关系的变量。不过,我大多数时间还是会用“关系”作为“关系值”的简称(就好像我们用“整数”来作为“整数值”的缩写一样)。并且我大多数时间会用“relvar(关系变量,译者注)”来作为“关系变量”的缩写,例如,我会说“供应商与零部件”数据库包含3个“关系变量”(更具体一点来说,是3个“真实”或基础关系变量,之所以这么说是为了把它们和“虚拟”关系变量或者视图区分开)。

基础关系变量定义
下面是Tutorial D对于目前例子中使用的3个关系变量的定义,以供后面参考引用。

VAR S BASE RELATION{ SNO CHAR , SNAME CHAR , STATUS INTEGER , CITY CHAR }KEY { SNO } ;
VAR P BASE RELATION{ PNO CHAR , PNAME CHAR , COLOR CHAR , WEIGHT RATIONAL , CITY CHAR }KEY { PNO } ;
VAR SP BASE RELATION{ SNO CHAR , PNO CHAR , QTY INTEGER }KEY { SNO , PNO }FOREIGN KEY { SNO } REFERENCES SFOREIGN KEY { PNO } REFERENCES P ;

 

出于本书的目的,我选择忽略Tutorial D在目前定义中并不包含明确的FOREIGN KEY语法的这个事实。

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