数据库原理与应用 作者 肖锋 王建国 第2章 关系数据库系统.ppt

图2.8 连接运算举例 小 结 概念模型是对现实世界信息的第一次抽象，它与具体的数据库管理系统无关，是用户与数据库设计人员的交流工具。因此概念模型一般采用比较直观的模型，本章主要介绍的是应用广泛的实体-联系模型，即E/R模型。同时E/R模型也是数据库建模的常用的工具。 本章介绍了目前数据库领域中常用的数据模型。简单介绍了非关系模型，层次数据模型和网状层次模型。重点介绍了关系数据模型。 关系数据库是目前应用最广泛的数据库管理系统。本章介绍了关系数据库的重要概念，包括关系数据结构、关系操作和关系完整性的约束，介 绍了关系模型中实体完整性、参照完整性和用户定义完整性约束的概念。最后介绍了关系代数的运算，包括传统的集合运算——并、交、差和广义笛卡儿积以及专门的关系运算——选择、投影、连接和除法。 ⑷ 关系模型中的数据联系是靠数据冗余实现的 关系数据库中不可能完全消除数据冗余。由于数据冗余，使得关系的空间效率和时间效率都较低。 基于关系模型的优点，关系数据模型自诞生以来发展迅速，并且随着计算机与其技术的反展，目前，关系数据库系统保持其主流数据库的地位。 2.3 关系数据模型的基本术语及形式化定义 在关系模型中，现实世界中的实体、实体与实体之间的联系都用关系来表示。关系模型源于数学，它有自己严格的定义和一些固有的术语。 为介绍方便，定义一个关系，亦即一二维表。如表2.3所示。 表2.3学生关系表 2.3.1 关系模型的基本术语 1.关系 （Relation） 关系就是二维表，二维表的名字就是关系的名字。表2.3的关系名就是“学生”。 2.属性（Attribute） 二维表中的列称为属性（或称为字段），每个属性有一个名字，称为属性名。二维表中对应一 学号 姓名 年龄 性别 010601 王小强 19 男 010602 李娜 19 女 010603 李海 20 男 列的值称为属性值；二维表中列的个数称为关系的元数。如果一个二维表有n列，则称其为n元关系。表2.3所示的关系就是一个四元关系。 3.值域（Domain） 二维表中属性的取值范围称为值域。在表2.3中，“性别”列的取值只能为“男”和“女”两个值，这就是列的值域。 4.元组（Tuple） 二维表中的行称为元组（或称为记录）。在表2.3中，元组有： （010601，王小强，19，男） （010602，李娜，19，女） （010603，李海，20，男） 5.分量（Component） 元组中的每一个属性值称为一个分量（或称为数据项），n元关系的每个元组有n个分量。元组（010603，李海，20，男）有4个分量。 6.候选码(Candidate Key) 若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该属性组为该关系的一个候选码。候选码又称为候选关键字或候选键。在一个关系上可以又多个候选码。 7.主码（Primary Key） 一个关系可能有多个候选码，则选定其中一个作为主码。每个关系都有一个且仅有一个主码。主码又称为主健或主关键字，是表中的属性或 属性组，即主码可以由一个属性组成，也可以由多个属性共同组成。 8主属性（Primary Attribute）和非主属性（Non - Primary Attribute） 包含在任一候选码中的属性称为主属性。不包含在任一候选码中的属性称为非主属性。 9.全码（All Key） 关系模式的所有属性组构成此关系模式的唯一候选码。 2.3.2 关系数据结构及其形式化定义 关系模型是建立在集合代数基础之上的，本小节将从集合论的角度给出关系数据结构的形式化定义。 1．关系的形式化定义 为了给出形式化的定义，首先定义笛卡儿积。 给定一组域D1,D2,…,Dn,这些域中可以有相同的，D1,D2,…,Dn的笛卡儿集为： D1×D2×…×Dn＝{(d1,d2,…,dn)| di∈Di, i=1,2,… n} 其中每一个元素称为一个n元组，元素中的每个值称为一个分量。 例：设D1={大，中，小}，D2={红，绿} D1×D2={(大，红)，(大，绿)，(中，红)，(中，绿)，(小，红)，(小，绿)} 例：设D1 = { 计算机软件专业，信息科学专业 } D2 = { 张珊，李海，王宏 } D3 = { 男，女 } 则D1×D2×D3笛卡儿积为： 图2.5笛卡儿积 在图2.5中，笛卡儿积的任意一行数据就是一个元组，它的第一个分量来自D1，第二个分量来自D2，第三个分量来自D3。笛卡儿积就是所有这样的元组的集合。 根