早期的经典关系数据库理论,在数据库应用中发挥了巨大的作用。随着数据库理论的深入研究和发展,人们将经典关系数据库理论推广与改革得到了非经典关系数据库理论。非经典关系数据库中的约束数据库理论逐渐成为人们研究数据库的新的热点。在约束数据库研究的过程中,人们发现在关系数据库中除了基本的完整性约束和大家关注比较多的区间约束外,在很多实际问题中还存在一种非常广泛的二元关系约束,这种“二元关系约束”既可以加在原始数据库上又可以加在查询结果上。在两个属性的值域间给定了一个(些)二元关系,每个元组在这两个属性上都只能取这个(些)二元关系中的值,这种约束称为“二元关系约束”。二元关系约束在数据库应用中可以在很多领域推广和发展。在我们研究的经典关系数据库理论中只是涉及到各种依赖,从未涉及到这种二元关系约束,但是这种约束普遍存在数据库中。为了更好、更优化地对存在二元关系约束的数据库进行查询、输入、修改等操作,就必须对二元关系约束的相关问题进行认真地研究。通过研究二元关系约束在数据库中的实现,达到优化操作的目的。本文将二元关系约束的概念、思想和理论引入到传统的关系数据库中。在传统的经典关系数据库模型中进行扩展,在新扩展的关系数据库模型中定义二元关系约束。建立起含有二元关系约束的扩展关系数据库模型,在扩展的关系数据库模型基础上,研究二元约束数据库的存储表示的实现,及相应数据操作和关系代数的操作的实现。这样利用关系数据库的理论实现二元约束数据库。将二元约束作为永久性数据存储在数据库中即成为二元约束数据库。本文在后面几章中扩展了普通数据库的语言功能,使其能够在二元约束数据库上实现。然后,对扩展扩展数据库语言的查询执行过程进行了阐述。设计和实现数据库系统的一项重要技术,也是影响数据库系统性能的一个重要因素是数据库的查询优化操作。任意数据域上不等式合取查询的极小化问题可以在二元约束关系模型上得到很好的解决,文章中对不等式合取查询的极小化问题作了阐述,并介绍了在二元约束数据库中如何对查询进行优化。文章在最后介绍了扩展的二元约束关系数据库模型的系统结构,通过具体的实验数据和图示说明,将新的数据库系统模型在数据库查询优化方面的优越性进行了展现。二元约束关系数据库的实现和查询优化还有很多需要进一步研究和探讨的地方,希望将此作为以后进一步研究和工作的方向。