关系模式与键

MySQL中，主键（primary key）和外键（foreign key）之间的关联关系非常重要。主键用于唯一标识数据表中的每一条记录，确保数据的唯一性和快速访问。主键通常是紧凑的整数类型，以提高性能。外键则用于引用其他数据表中的记录，确保数据之间的关联性和一致性。在设计数据表时，外键的数据类型应尽可能与被引用的主键数据类型保持一致，并且外键列应该设置为NOT NULL，以避免引用空值。这种主键与外键的设计有助于建立起完整的数据库结构，提升数据管理效率和数据操作的准确性。

主键与外键数据表之间的关联/引用关系是依靠具体的主键（primary key）和外键（foreign key）建立起来的。 主键：帮助MySQL以最快的速度把一条特定的数据记录的位置确定下来。 主键必须是唯一的，且应是紧凑的，因此整数类型比较适合。 外键：引用另外一个数据表的某条记录。 外键列类型尽可能与主键列类型保持一致，且外键列应该加上NOT NULL。

关系模式 R 的范式及分解 关系模式 R 达到第二范式 (2NF)，因为其非主属性完全函数依赖于键 (商店编号, 商品编号)。但由于存在传递函数依赖(商店编号, 商品编号) → 商店编号 → 部门编号 → 负责人，R 不属于第三范式 (3NF)。 为达到 3NF，可将 R 分解为： R1(商店编号, 商品编号, 数量) R2(商店编号, 部门编号, 负责人) 关系 SC 的范式、异常分析及分解 范式: 关系 SC 的范式低于第三范式 (3NF)。 异常分析: SC 存在插入和删除异常。 插入异常: 无法单独插入部门信息，必须依赖于学生信息的插入。 删除异常: 删除某个学生信息的同时，会丢失其对应部门的信息。 原因: 非主属性“部门负责人”对候选键“学号”并非完全函数依赖，而是传递函数依赖于“系名”。 分解: 为达到 3NF，可将 SC 分解为： SC1(学号, 姓名, 系名) SC2(系名, 部门负责人) 分解后的影响: 分解后的关系消除了插入和删除异常。

关系模式（Relation Schema）是描述关系的结构。 元组集合的属性来自的域，属性与域之间的映象关系。 元组语义以及完整性约束条件。 属性间的数据依赖关系的集合。

一、数据库模式（Schema）是数据库中所有数据的逻辑结构和特征描述，是所有用户公共数据视图的综合体，反映了数据库系统的中间层结构。每个数据库只有一个模式，与具体的物理存储细节和应用程序无关。

假设D1代表包含50个学生的集合，D2代表包含2个班级的集合。那么D1和D2的笛卡尔积D1  D2将包含100个元素 (50 x 2 = 100)。 每个元素代表一个学生与一个班级的可能组合。 在关系数据库中，关系被定义为多个集合（例如D1，D2，...，Dn）笛卡尔积的一个子集。 构成关系的这些集合，例如D1，D2，...，Dn，被称为关系的域，它们限定了关系中元组的取值范围，并且必须是有限的非空集合。 关系的度是指关系中域的数量，用n表示。

泛关系理论涵盖了泛关系模型、泛关系表示及泛关系查询。2. 符号表追踪理论探讨了数据库模式的特性。3. 超图理论应用于研究数据库模式。4. 空值理论详细讨论了空值表示、空值的运算和推理方法，以及空值在查询优化中的应用。

外模式介于模式和应用之间，是模式的子集。不同用户对同一数据，在外模式中的结构、类型、长度和保密级别可以不同。一个数据库可以有多个外模式，反映不同的应用需求和数据保密要求。同一外模式可以被多个应用系统使用，但一个应用只能使用一个外模式。

云计算的特性非常显著：具备超大规模，例如Google云计算已经拥有超过100万台服务器，其他巨头如Amazon、IBM、微软、Yahoo也都拥有数十万台服务器。虚拟化技术支持用户在任何地点、使用各种终端获取应用服务。云计算强调高可靠性，通过数据多副本容错和计算节点同构可互换等措施，确保服务的可靠性超过本地计算机。云计算通用性强，不限制于特定应用，可根据需要构建各种应用。高可扩展性是云计算的一大优势，其规模可以动态扩展，以应对应用和用户规模的增长需求。云计算的按需服务模式类似于自来水、电和煤气的供应方式，用户可以根据需求按量购买服务，极大降低了成本。自动化集中式管理使得企业无需承担传统数据中心的高成本管理，同时大幅提升了资源利用率。

主键与外键是MySQL数据表中实现数据关联的重要机制。主键是用来唯一标识数据记录的字段，它确保数据的唯一性和快速访问。通常选择整数类型作为主键以提高效率。而外键则是一个表中字段，它引用另一个表中的主键，建立起表与表之间的关联关系。外键的类型通常应与引用的主键类型保持一致，并且外键字段应该设置为NOT NULL，以确保数据完整性。