关系数据库及其查询优化####一、关系数据库及关系模型在数据库技术中，关系数据库是指能够支持关系模型的数据库管理系统。关系模型由三个基本部分组成：关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束。 1. 关系数据结构：数据以表格形式组织，每个表对应一个关系，表中的行表示不同的记录或实例。 2. 关系操作：包括并集、交集、差集、笛卡尔积、选择、投影、连接和除等操作，是关系代数的基础。 3. 关系完整性：包括实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性。 ####二、关系数据库的特征一个数据库管理系统被定义为关系数据库，如果它满足以下条件： 1. 支持关系数据库：数据以表的形式存储。 2. 支持基本的关系操作：至少支持选择、投影和自然连接操作。根据支持关系模型的程度不同，关系数据库可以进一步划分为： 1. 表式系统：仅支持表这种数据结构。 2. 最小关系数据库：除了支持表之外，还支持选择、投影和连接操作。 3. 关系完备的数据库：支持所有关系代数操作。 4. 全关系数据库：支持关系模型的所有特性，包括数据结构中的域概念，并提供数据完整性支持。 ####三、查询处理步骤关系数据库管理系统(RDBMS)的查询处理通常包括以下几个步骤： 1. 查询分析：对输入的查询语句进行词法和语法分析，提取关键字、属性名和关系名等元素，并验证语法正确性。 2. 查询检查：利用数据字典对查询进行语义检查，包括验证用户权限、数据完整性约束等，并将SQL查询转换为等价的关系代数表达式。 3. 查询优化：提高查询执行效率，包括代数优化和物理优化两个方面。 4. 查询执行：根据优化后的查询计划生成具体的执行代码，并执行查询。 ####四