基本概念

在關係型資料庫中，關係模型中的概念與資料庫層面上的概念的對應關係如下：

• 關係（relation）指關係型資料庫中的一張表

• 元組（tuple）指表中的一行資料

• 屬性（attribute）指表的列

關係在這裡僅僅是一個抽象的概念，關係更偏向一種設計，而關係 + 元組則組成了一個具體的關係例項。關係是邏輯存在的概念，而關係例項是某一個時刻，該關係中資料的一個快照。與此類似的還有資料庫模式（database schema）和資料庫例項（database instance），前者是資料庫的邏輯設計，後者是某個時刻，資料庫中的資料的一個快照。

鍵

鍵（key）用來唯一標識一個關係中的不同元組。一個關係有不同的鍵

• 超鍵（super key）：在關係中能唯一標識元組的屬性集稱為關係模式的超鍵

• 候選鍵（candidate key）：不含有多餘屬性的超鍵稱為候選鍵

• 主鍵（primary key）：選作元組標識的一個候選鍵稱為主鍵

• 外來鍵（foreign key）：屬性不是本關係的主鍵，而是另一個關係的主鍵

假設有這樣兩個個關係
學生（學號，身份證號，名字，性別，身高，體重，教師編號）
教師（編號，名字）
在現實生活中，同一個學校裡，我們可以通過學號來唯一確定一個學生，也可以通過身份證號來確定一個學生。
由超鍵的定義可知，學生表中含有學號或者身份證號的任意組合都為此表的超鍵。如：（學號）、（學號，姓名）、（身份證號，性別）等。候選鍵屬於超鍵，它是最小的超鍵，就是說如果再去掉候選鍵中的任何一個屬性它就不再是超鍵了。學生表中的候選鍵為：（學號）、（身份證號）。 主鍵就是候選鍵裡面的一個，是人為規定的，例如學生表中，我們通常會讓“學號”做主鍵。學生表中的外來鍵就是“教師編號”。外來鍵主要是用來描述兩個關係的相互引用。

關係代數

關係代數是一種抽象的查詢語言，用對關係的運算來表達查詢，關係代數運算的物件是關係，運算結果亦是關係。 關係代數的基本關係包括：並、交、差、笛卡爾積、選擇、投影、連線、除法運算。

• 選擇 δ
  選擇是根據某些條件對關係做水平切割，例如 δ salary > `10000`（R），返回關係例項中滿足響應謂詞的元組

• 投影 π
  投影與選擇正好相反，是對關係的一種垂直切割，消去某列，並重新安排列的順序。投影用（π）表示。例如：π id,name（R），返回關係 R 中所有元組的 id 和 name 屬性。

• 笛卡爾積 X
  計算兩個關係 R 和 S 的笛卡爾積，R 的元數為 r ，S 的元數為 s，則 R×S 是一個（r+s）元的元組集合

• 連線 ⋈
  從兩個關係的笛卡爾積中選取屬性間滿足一定條件的元組，用(R ⋈ S）表示，連線分為兩種，一種是等值連線，另一種是自然連線。等值連線必須要有等值的條件，當條件不同時連線的結果也不相同，兩個關係可以沒有相同的屬性列，自然連線必須要有相同的屬性列才能進行，即等值連線之後要去除相同的屬性列。

• 除法 ÷
  除運算是同時從關係的水平方向和垂直方向進行運算。給定關係 R（X，Y） 和 S（Y，Z），X、Y、Z 為屬性組。R ÷ S應當滿足元組在 X 上的分量值 x 的象集 Yx 包含關係 S 在屬性組 Y 上投影的集合。