《第2章关系数据库基础.ppt

第2章 关系数据库基础 关系数据库采用关系数据模型，已经历了30多年的发展，从理论到技术都已经非常成熟，是目前广泛使用的主流数据库系统，也是数据库课程要讲授的主要内容。本章主要包括关系的基本概念、关系数据模型、关系完整性约束和关系代数等内容。 本章学习目标 深刻理解关系的定义和关系的基本性质，理解相应的概念和术语； 深刻理解关系模型及其三个要素； 深刻理解关系完整性约束； 掌握关系代数的基本运算和应用； 了解SQL Server的基本架构和基本构成； 掌握SQL Server数据库的存储结构和建立数据库的方法。 本章重点难点 本章学习的重点是围绕关系数据模型的基本概念、深刻理解关系数据模型的三个要素和关系完整性约束，为以后设计、使用和管理关系数据库奠定一个良好基础。 本章学习的难点是理解关系完整性约束的概念及其作用。 2.1 关系概念 关系通俗的讲就是二维表格，也是人们在日常生活中最常见到的表格数据。 关系的基本概念源于数学。 关系的形式定义，以及相关的概念和术语。 笛卡儿积（定义） 设D1，D2，…，Dn为任意集合，定义D1，D2，…，Dn 的笛卡儿积为： 其中集合的每一个元素（d1，d2，…，dn）称作一个n元组，简称元组，元组中每一个di称作元组的一个分量。 举例 D1={s2，s4，s7，s9} D2={管理学，经济学，运筹学} 则 排列成表格 笛卡儿积是二维表格？ 形式化的关系定义 笛卡儿积 的任意一个子集称为 上的一个n元关系。 关系是笛卡尔积的子集、是表格 关系的性质 每一个分量必须是不可分的最小数据项。 列的个数和每列的数据类型是固定的，即每一列中的分量是同类型的数据，来自同一个值域。 不同的列可以出自同一个值域，每一列称为属性，每个属性要给予不同的属性名。 列的顺序是无关紧要的，即列的次序可以任意交换，但一定是整体交换，属性名和属性值必须作为整列同时交换。 行的顺序是无关紧要的，即行的次序可以任意交换。 元组不可以重复，即在一个关系中任意两个元组不能完全一样。 基本概念和术语 关系 属性 值域 元组 分量 关系模式 关系模型 关系数据库 参照关系与被参照关系 外部关键字 参照关系 被参照关系 思考题 为什么说关系的概念源于数学？ 为什么把关系可以称作表格或二维表？ 值域是个什么概念？它和列有什么关系？ 关系有哪些基本性质？如果有表格或二维表不满足其中的某个性质，这样的表格或二维表是关系吗？ 思考题 讨论关系、关系模式、关系模型、关系数据库的概念。 讨论属性、值域、元组、分量的概念。 讨论主属性、非主属性、候选关键字、主关键字、外部关键字的概念。 讨论参照关系、被参照关系的概念。 2.2 关系数据模型 关系数据模型就是用关系来表示现实世界中实体以及实体和实体之间的联系的数据模型。 关系数据模型的三要素 关系数据结构 关系数据操作 关系数据完整性约束 关系数据结构 如何表示现实世界中的实体及其联系？ 在关系数据模型中，现实世界中的实体及实体与实体之间的联系均用关系来表示。 关系操作集合 在关系上能进行哪些操作？ 关系完整性约束 在数据库中数据完整性是指保证数据正确的特性。数据完整性是一种语义概念，它包括两方面的内容： 与现实世界中应用需求的数据的相容性和正确性； 数据库内数据之间的相容性和正确性。 关系完整性约束 实体完整性 参照完整性 用户定义完整性 实体完整性规则 实体完整性的目的是要保证关系中的每个元组都是可识别和唯一的。 实体完整性 实体完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，也称作是关系的不变性。关系数据库管理系统可以用主关键字实现实体完整性（非主关键字的属性也可以说明为唯一和非空值的），这是由关系系统自动支持的。 参照完整性规则 什么是参照完整性？ 参照关系和被参照关系 设F是关系R的一个属性或属性组，但不是关系R的关键字，另外有主关键字为K的关系S。如果关系R的属性或属性组F与关系S的主关键字K相对应，则称F是关系R的外部关键字，并称关系R是参照关系、S是被参照关系（或目标关系）。关系R和S可以是同一个关系。 参照完整性规则 如果属性（或属性组）F是关系R的外部关键字，它与关系S的主关键字K相对应，则对于关系R中每个元组在属性（或属性组）F上的值必须为： 或者取空值（F的每个属性均为空值）； 或者等于S中某个元组的主关键字的值。 用户定义完整性 满足用户特定需求的数据完整性约束： 属性的取值范围 属性值必须唯一 属性不可以取空值 属性之间必须满足某种关系 …… 思考题 什么是数据模型？什么是关系数据模型？ 关系数据模型有哪几个要素？并说