数据库6版讲稿第二章----关系模型.ppt

数据库系统概念----前言 前言 2．1 关系数据库的结构 E.F.Codd于70年代初提出关系数据理论，他因此获得1981年的ACM图灵奖 关系理论是建立在集合代数理论基础上的，有着坚实的数学基础 早期代表系统 SystemＲ：由IBM研制 INGRES：由加州Berkeley分校研制 目前主流的商业数据库系统 Oracle，Informix，Sybase，SQL Server，DB2 Access，Foxpro，Foxbase 2．1 关系数据库的结构 一． 数据结构 1．关系与元组(relation and tuple) 关系：二维表，由关系名标识。 元组：表中的一行，称之为n元组 ,记录 属性：表中的一列，属性名标识, 字段 域：属性的取值范围。 码：能够唯一确定一个元组的最小属性集 超码：包含码的属性集 候选码：一个关系的每个码都称候选码 2．1关系数据库的结构 主码：定义表时指定一个候选码 外码：本关系的属性集，另一关系的码 全码：表中找不出码, 所有属性组成 主属性：任一候选码中的属性 非主属性：不在任何一个候选码中 注意，确定一个关系侯选码要根据事物的语义说明。 例如，如果所有学生都不重名，姓名属性也可作为侯选码。 2．2 数据库的模式 学生=(学号, 姓名, 年龄, 性别, 系别) 课程=(课程号,课程名, 学分,先行课号) 教师=(职工号,姓名, 职称,年龄, 性别, 系别) 教材=(教材号,书名,作者名,出版号,出版社) 系=(系别,系名, 办公电话, 位置, 职工号) 选课=(学号, 课程号, 成绩) 参考=(课程号,教师号,教材号) 2．2 数据库的模式 2．关系模式：关系名和属性名。 关系名=(属性1，属性2，…,属性n) 例: 学生=(学号，姓名，年龄，性别，系别) 关系模式表现了型的概念，它代表着表的框架；关系表现为值的概念, 关系实例 一个关系模式下可以建立多个关系，例如在学生关系的关系模式下，可以为全校所有班机各建一个学生表。表是动态的，是数据库中数据的快照。 关系数据库是关系的集合，其中每个关系都有自己的关系模式 2．2 数据库的模式 3．关系的性质 (1) 每列同类型,同域,不同的列可以同域。 (2) 列的顺序无关，交换列的次序,仍是同一个表 (3) 行的顺序无关，交换行的次序,仍是同一个表 (4) 任意两行不能全同 , 码的本质 (5) 任意两列的列名不能相同, 属性区分 (6) 每一分量是不可分的数据项, 关系数据库本质。 2．3 数据库的约束 约束 完整性约束。它分为四类： 1．域完整性约束(domain integrity constraint) 属性值应是域中的值，属性的值能否为null，由语义决定。域完整性约束是在确立关系模式时规定的，由DBMS负责检查。 例如：例如: 选课表的成绩字段定义为整形数, 不能输入字符型 2．实体完整性约束(entity integrity constraint) 2．3 数据库的约束 每个关系应有一个主码，主码的值不能为null，这就是实体完整性约束。如果在关系模式中说明了主码，DBMS可以进行这项检查 例如：学生表学号不为空 3．引用完整性约束(referential integrity constraint) 不同关系之间或同一关系的不同元组间的约束。若关系R中有一个外码（相对于关系S），则R中每个元组的外码的值必须满足：(1) 或者取空值 (2) 或者等于S中某个元组的主码值。R与S可以是同一个关系 2．3 数据库的约束 例如：学生表中系别或为空,说明该生尚未分配系, 若非空，必须是系关系中已存在值 4．用户定义的完整性约束 用户定义的完整性约束是针对某一具体数据库的约束条件，由具体应用要求决定。 例如：成绩的用户定义为0-100, 输入超出,就示错. 2．3 数据库的约束 5.模式图（diagram） 图2-8 定义主码与外码的关联， SQL server 2000中有功能设置，一旦定义，DBMS 负责进行参照完整性检查 2．4 关系查询语言 过程化查询语言：给出具体查询过程 非过程化查询语言：只给出查询需求 关系代数： 基于集合运算表示表的操作，过程化 关系演算： 基于谓词逻辑表示表的操作，非过程化 SQL：商用语言，基于集合运算，非过程化与过程化 结合 2.4 关系查询语言 例如 : 查询数据库90分以上的男学生姓名 关系代数: Π姓名(σ课程名=“数据库”∧成绩＞90 ∧性别=“男” (学生∞ 选课∞课程)) 关系演算: ｛t｜?u∈