《3.数据库的学校课件关系数据库.ppt

An Introduction to Database Systenm E.F.Codd 1970年提出关系数据模型 E.F.Codd, “A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”, 《Communication of the ACM》,1970 之后，提出了关系代数和关系演算的概念 1972年提出了关系的第一、第二、第三范式 1974年提出了关系的BC范式 第二章 关系数据库 2.1 关系模型概述 2.2关系数据结构及形式化定义 2.3 关系的完整性 2.4 关系代数 2.5 关系演算 关系数据库系统 是支持关系模型的数据库系统 关系模型的组成 关系数据结构 关系操作集合 关系完整性约束 1. 关系数据结构 单一的数据结构----关系 现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示 数据的逻辑结构----二维表 从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。 2.关系操作集合 （1） 常用的关系操作 查询：选择、投影、连接、除、并、交、差 数据更新：插入、删除、修改 关系操作的特点：集合操作方式，即操作的对象和结果都是集合。 （2）关系数据语言的种类 关系代数语言：用对关系的运算来表达查询要求。 典型代表：ISBL。 关系演算语言：用谓词来表达查询要求。 元组关系演算语言 谓词变元的基本对象是元组变量 典型代表：APLHA, QUEL 域关系演算语言 谓词变元的基本对象是域变量 典型代表：QBE 具有关系代数和关系演算双重特点的语言。 典型代表：SQL （3）关系数据语言的特点 关系语言是一种高度非过程化的语言 存取路径的选择由DBMS的优化机制来完成 用户不必用循环结构就可以完成数据操作 能够嵌入高级语言中使用 关系代数、元组关系演算和域关系演算三种语言在表达能力上完全等价 3. 关系的三类完整性约束 实体完整性 通常由关系系统自动支持,实体标识属性值唯一非空。 参照完整性 目前大型系统能自动支持，外键值须与所参照的主键值一致或为空值。 用户定义的完整性 反映应用领域需要遵循的约束条件，体现了具体领域中的语义约束，用户定义后由系统支持。 2.2.1 关系 ⒈ 域（Domain） 2. 笛卡尔积（Cartesian Product） 3. 关系（Relation） ⒈ 域（Domain） 域是一组具有相同数据类型的值的集合。 例: 整数 实数 介于某个取值范围的整数 指定长度的字符串集合 {‘教授’，‘副教授’，‘讲师’，‘助教’} 介于某个取值范围的日期 2. 笛卡尔积（Cartesian Product） （1） 笛卡尔积 给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以有相同的。D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为： D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…，dn）｜di?Di，i＝1，2，…，n｝ 所有域的所有取值的一个组合 不能重复 可以看出：笛卡尔积也是一个集合 2.笛卡尔积（续) （2） 元组（Tuple） 笛卡尔积中每一个元素（d1，d2，…，dn）叫作一个n元组（n-tuple）或简称元组。 （3） 分量（Component） 笛卡尔积元素（d1，d2，…，dn）中的每一个值di叫作一个分量。 张敏、男、李延、王晓红等都是分量 （4） 基数（Cardinal number） 1）域的基数：域中所包含的值的个数称为域的基数（用m表示） 若Di（i＝1，2，…，n）为有限集，其基数为mi（i＝1，2，…，n）， 2）笛卡尔积基数： D1×D2×…×Dn的基数M为： 在上例中，基数：2×2×3＝12，即D1×D2×D3共有2×2×3＝12个元组 （5）笛卡尔积可表示为一个二维表。表中的每行对应一个元组，表中的每列对应一个域。 在上例中，12个元组可列成一张二维表 3.关系 （1）什么是关系？ D1×D2×…×Dn的子集叫作在域D1，D2，…，Dn上的关系，表示为 R（D1，D2，…，Dn） R：关系名 n：关系的目或度（Degree） ●关系的表示 关系也是一个二维表，表的每行对应一个元组，表的每列对应一个域。 （2）性质 1）关系是笛卡尔积的有限子集（有意义的）。 2）笛卡尔积不满足交换律。 3）关系满足交换律， 解决方法：为关系的每个列附加一个属性名以取消关系元组中分量的有序性 （4） 三类关系 基本关系（基本表或基表） 实际存在的表，是实际存储数据的逻辑表示。 查询表 查询结果对应的表。 视图表 由基本表或其他视图表导出的表，是虚表，不实际存储数据。 4. 基本