数据库原理与应用 作者 陆慧娟 主编 吴达胜 刘建平 黄长城 副主编 第2章 关系模型.ppt

第二章 关系模型 本章要点 关系的有关概念 关系模型的数据结构与完整性 关系的性质 关系模式与关系数据库 关系代数 关系演算 2.1关系模型 2.1.1关系数据结构 关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。 2.1.2关系操作集合 关系的操作： （1）查询操作：A选择 B连接 C除 D并 E交 F差 （2）更新操作：A增加 B删除 C修改 ① 关系代数 关系代数是用对关系的运算来表达查询要求的方式。 ② 关系演算 关系演算是用谓词来表达查询要求的方式。 ③ 介于关系代数和关系演算之间的语言SQL（Structured Query Language） 2.1.3关系的三类完整性约束 完整性约束： （1）实体完整性 （2）参照完整性 （3）用户定义的完整性 2.2关系的形式化定义 2.2.1域 定义2.1 域 (domain)是一组具有相同数据类型的值的集合。 2.2.2笛卡儿积 设D1, D2,…,Dn为域，则D1×D2×…×Dn={(d1,d2，…，dn)|di∈Di，i=1, …，n}为D1,D2,…,Dn的笛卡尔积。 其中每个元素（d1,d2, …,dn）称为一个n元组(n-Tuple)，简称 元组(Tuple)，元素中每个di称为分量(Component)，di?Di。 若Di的基数为mi，笛卡尔积的基数M为笛卡尔积可以表示为一个 二维表，是元组的集合。 2.2.3关系 笛卡尔积D1?D2? …?Dn的任一子集称为在域D1, D2, …,Dn上的关系，表示为R(D1, D2, …, Dn ) 这里R表示关系的名字，n是关系的目或度（Degree）。 关系是笛卡尔积的有限子集，所以关系也是一个二维表。表中的每一行对应一个元组，表中的每一列对应一个域。由于域可以相同，为了加以区别，必须对每列取一个名字，称为属性。关系中属性的个数称为元数，元组中的一个属性值称为分量。 2.3关系的性质 同一属性的数据具有同质性 如表2.3的学生关系S2中，属性列性别必须来自集合{‘男’,’女’}。 表2.3 关系S2 同一关系的属性名具有不能重复性 关系中的列位置具有顺序无关性 即列的次序可以任意的交换，看下表： 表2.4 关系具有元组无冗余性例如表2.5中存在两个元组相同的情况，重复的元组应该删除。 表2.5 关系中的元组位置具有顺序无关性即行的次序可以任意交换，这个与列的次序交换类似。 关系中每一个分量都必须是不可分的数据项 2.4关系的码 2.4.1候选码与主码 能唯一标识关系中元组的一个属性或属性集,称为候选码 (Candidate key),也称候选关键字。若一个关系有多个侯选码，则待定其中一个作为主码（ primary key), 也称为关系码。 例2.1 在表1.2 （P9）的学生关系S中，属性Snum就是该学生关系的码，因为每个元组的学号都是唯一的；但在表1.4选修关系SC中，码是属性组（Snum,Cnum）。因为每个学生可以选修多门课，而每门课也可以被多个学生选修，所以学号和课程号单独并不唯一，都不足以充当码，即一个学生只有选定一个课程，才唯一的对应一个原则。 2.4.2主属性与非码属性 包含在任何一个候选码中的属性（ prime attribute) ，如关系SC中的属性 Snum、 Cnum。不包含在任何候选码中的属性称为非码属性（ non-key attribute), 如关系SC中的属性Score. 2.4.3外部关键码 定义2.4 设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码，如果F 与基本关系S的主码Ks相对应，则称F是基本关系R的外部关键码（foreign key ），并称基本关系R为参照关系（ referencing relation ），基本关系S为被参照关系（ referenced relation ）或目标关系（ target relation ）。关系R和S不一定是不同的关系。 例2.2 由于Snum是学生关系S的主码，所以在选修关系SC中的Snum属性是SC参照S的一个外码，这里SC为参照关系，S是被参照关系。 例2.3 再以表2.10(见下页)院系表D为例，该关系模式为：D(Dnum,Dname,Director)可以看出，系编号Dnum是这个关系的主码，而在表1.2学生关系表S(Snum,Sname,Ssex,Sbirth,Sphone,Dnum)中的属性Dnum是S参照D的一个外码，这里S为参照关系，D为被参照关系。 2.4.4关系模型的完整性 关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。 1 . 实体完整性