2.1 關系

關系數據模型中，無論是實體還是實體間的聯系均由單一的數據結構—關系來表示。在實際的關系型數據庫中的關系也被稱為表。一個關系型數據庫就是由若干個表組成的。

關系的每一行對應一條記錄，也稱為元組；每一列對應一個屬性。關系簡記為

R(A₁, A₂,…, A_n)

其中，R是關系名，A₁, A₂,…, A_n是屬性名。

同一關系中的屬性不能同名，且所有屬性是不可再分的簡單屬性。每一個屬性中各分量的數據類型相同，屬性的取值范圍稱為域。屬性之間的排列順序可以是任意的。元組的順序可以是任意的，但不允許兩個元組完全相同。

能夠唯一標識一個元組的屬性或屬性集稱為關系的鍵（Key），又稱碼、關鍵字。鍵分為超鍵、候選鍵、主鍵、外鍵。

1. 超鍵

超鍵（Super Key）是一個或多個屬性的集合，這些屬性可以在一個關系中唯一地標識一個元組。如果K是一個超鍵，那么所有包含K的集合也是超鍵。

2. 候選鍵

超鍵的范圍如果太廣，其中某些屬性對于標識元組是無用處的。候選鍵（Candidate Key）是指能夠唯一標識一個元組的最小屬性集，即候選鍵是沒有多余屬性的超鍵。候選鍵中的屬性稱為主屬性（Prime Attribute），不包含在任何候選鍵中的屬性稱為非主屬性（Non_prime Attribute）。

3. 主鍵

如果一個關系有多個候選鍵，則選定其中一個作為主鍵（Primary Key）。例如，對于關系student(SID, name, gender, college)而言，如果所有學生不重名，SID、name都是該關系的候選鍵，也都是主屬性，可以任選一個作為主鍵。包含SID或name的屬性集都是超鍵。如果有學生重名，則name無法唯一標識一個元組，即根據name的值無法唯一確定一個學生，該關系的候選鍵和主鍵都是SID。

4. 外鍵

設屬性F是關系R的一個屬性，但不是關系R的主鍵，并對應著關系S的主鍵K，如圖2-1所示。F在R中的取值要參照關系S中K的取值，稱關系R為參照關系（Referencing Relation）或從表。關系S為被參照關系（Referenced Relation）或主表，并稱F是關系R的外鍵（Foreign Key）。關系R和S不一定是不同的關系，但是K與F的域相同。

例如，關系salebill（number, CID, BID, payamount, saledate）的主鍵是number，CID不是關系salebill的鍵，而是關系card的主鍵。因此關系salebill是從表，card是主表，CID是關系salebill的外鍵。我們只能使用有效的校園卡消費，salebill中CID的取值只能是關系card中存在的CID值。