关系数据模型_图文.ppt

第2章 关系数据模型 2.1 关系模型的基本概念 本章主要讲述: 关系模型的数据结构 关系的定义和性质 关系数据库的基本概念 关系运算 2.1 关系模型 关系模型就是用二维表格结构来表示实体及实体之间联系的模型。 关系模型是各个关系的框架的集合，即关系模型是一些表格的格式，其中包括关系名、属性名、关键字等。 例如，教学数据库中教师与课程的关系模型如图所示 教师关系Ｔ 课程关系C 授课关系SC 图2.1 教师—课程数据库的关系模型 2.1 关系模型 从各个关系的框架中，我们可以很容易看出哪两个关系之间有联系。例如： 教师关系和授课关系有公共的属性“教师号”，则表明这两个关系有联系。 而课程关系和授课关系有公共的属性“课程号”，则表明这两个关系也有联系。 至于元组之间的联系，则与具体的数据有关。只有在公共属性上具有相同属性值的元组之间才有联系。 2.1 关系模型 由上例可以看出，在一个关系中可以存放两类信息： 一类是描述实体本身的信息 一类是描述实体（关系）之间的联系的信息 在层次模型和网状模型中，把有联系的实体（元组）用指针链接起来，实体之间的联系是通过指针来实现的。而关系模型则采用不同的思想，即用二维表来表示实体与实体之间的联系，这就是关系模型的本质所在。 在建立关系模型时，只要把的所有的实体及其属性用关系框架来表示，同时把实体之间的关系也用关系框架来表示，就可以得到一个关系模型。 2.2 关系的定义 在关系模型中，数据是以二维表的形式存在的，这个二维表就叫做关系。 关系理论是以集合代数理论为基础的，因此，我们可以用集合代数给出二维表的“关系”定义。 为了从集合论的角度给出关系的定义，我们先引入域和笛卡尔积的概念。 2.2 关系的定义 2.2.1 域（Domain） 域是一组具有相同数据类型的值的集合，又称为值域。（用D表示） 域中所包含的值的个数称为域的基数（用m表示）。 关系中用域表示属性的取值范围。例如： D1={李力，王平，刘伟} m1=3 D2={男，女} m2=2 D3={47,28,30} m3=3 其中，D1，D2，D3为域名，分别表示教师关系中姓名、性别、年龄的集合。 域名无排列次序，如D2={男，女}={女，男} 2.2 关系的定义 2.2.2 笛卡尔积(Cartesian Product) 给定一组域D1，D2，…，Dn（它们可以包含相同的元素，即可以完全不同，也可以部分或全部相同）。D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为 D1×D2×……×Dn={（d1，d2，…，dn）|di∈Di，i=1，2，…，n}。 由定义可以看出，笛卡尔积也是一个集合。其中： 1. 元素中的每一个di叫做一个分量(Component)，来自相应的域（di∈Di） 2. 每一个元素（d1，d2，d3，…，dn）叫做一个n元组（n-tuple），简称元组（Tuple）。但元组不是di的集合，元组的每个分量（di）是按序排列的。而集合中的元素是没有排序次序的. 2.2 关系的定义 3. 若Di（i=1，2，……n）为有限集，Di中的集合元素个数称为Di的基数，用mi（i=1，2，……n）表示，则笛卡尔积D1×D2×……×Dn的基数M（即元素（d1,d2,……dn）的个数）为所有域的基数的累乘之积，即 M= 例如：上述表示教师关系中姓名、性别两个域的笛卡尔积为：D1×D2={（李力，男），（李力，女），（王平，男），（王平，女），（刘伟，男），（刘伟，女）} 其基数M=m1×m2=3*2=6 元组的个数为6 2.2 关系的定义 4. 笛卡尔积可用二维表的形式表示。 例如，上述的6个元组可表示成表2.1。 表2.1 D1和D2的笛卡尔积 由上例可以看出，笛卡尔积实际是一个二维表，表的框架由域构成，表的任意一行就是一个元组，表中的每一列来自同一域，如第一个分量来自D1，第二个分量来自D2。 2.2 关系的定义 2.2.3 关系（Relation） 笛卡尔积D1×D2×…×Dn的任一子集称为定义在域D1，D2，…Dn上的n元关系（Relation），可用R（D1，D2……Dn）表示 如上例D1×D2笛卡尔积的子集可以构成教师关系T1，如下表： 2.2 关系的定义 几点说明： 1.??? R为关系名，n称为关系的目或度（Degree）。 当n=1时，称为单元关系。 当n=2时，称为二元关系。 … 当n=n时，称为n元关系。 2.2 关系的定义