02第二章节关系数据库.ppt

第二章 关系数据库 第二章 关系数据库 2.1 关系数据模型 2.1.1 关系数据模型概述 2.1.2 关系数据模型的基本概念 2.1.3 关系数据模型的组成 2.2 关系运算简介 2.2.1 选择运算 2.2.2 投影运算 2.2.3 连接运算 2.1.1 关系数据模型概述 关系模型是集合论的产物；关系模型是以关系代数为理论基础的；关系模型的理论的奠基人是IBM公司的E. F. Codd。他正式提出关系数据库的概念。 关系数据库管理系统（RDBMS）是支持关系模型的数据库管理系统。目前国际著名的关系数据库有：DB2，Oracle，SQL Server等。在我国，东软集团有限公司的OpenBase、人大金仓的Kingbase ES、武汉达梦公司的DM4和中国航天科技集团公司OSCAR已经成为我国的支柱型关系数据库产品。 2.1.2 关系数据模型的基本概念 2.1.2 关系数据模型的基本概念 2 域（Domain） 域是一组具有相同数据类型的值的集合，又称值域（用D表示）。 例: 整数 介于某个取值范围的整数, D1={1,2,3,4,5} 指定长度的字符串集合 D2={男，女} 介于某个取值范围的日期 4 关系（Relation） 数学定义：笛卡尔积D1×D2×…×Dn的任一有限子集叫作在域D1，D2，…，Dn上的一个n元关系，表示为 R（D1，D2，…，Dn） R：关系名 n：关系的目或度（Degree）元 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。 分量（Component） 笛卡尔积元组（d1，d2，…，dn）中的每一个值di叫作一个分量。 基数（Cardinal number） 若Di（i＝1，2，…，n）为有限集，其基数为mi（i＝1，2，…，n），则D1×D2×…×Dn的基数 M为： 在上例中，基数：2×2×2＝8，即D1×D2×D3共8个元组。 2.1.3 关系数据模型的组成 关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统。 关系数据模型简称为关系模型，由关系数据结构、关系操作和关系完整性约束三部分组成。 1、关系数据结构 关系模型的数据结构是关系，在用户看来，其逻辑结构是一张二维表。 关系有以下特性： 每一列中的分量都来自同一个域 不同的列可出自同一个域，称其中每一列为一个属性，不同的属性要给予不同的属性名 列的顺序无所谓，次序可以任意交换 任意两个元组不能完全相同，即任何两行不能完全相同 行的顺序无所谓，可任意交换 每个分量必须是不可再分的数据项 关系可分为三种类型：基本关系（通常又为基本表或基表）、查询表和视图表。 基本表实际存储数据的逻辑表示 查询表是查询结果对应的表 视图表是由基表或其他图表导出的表，是虚表，不对应实际存储的数据。 2、关系的操作 关系操作采用集合操作方式，也即操作的对象和结果都是集合。早期的关系操作能力通常用代数方式或逻辑方式来表示，分别称为关系代数和关系演算。它们都是抽象的查询语言。还有一种介于上述两者之间的语言SQL，它是关系数据库的标准语言。 关系模型中常用的操作包括：选择、投影、连接、除、并、交、差等运算。 3、关系的完整性约束 在关系型数据库中，数据库的完整性是为了保证数据库中存储的数据的准确性和一致性。数据库是否具备完整性关系到数据库系统能否真实地反映现实世界。 数据完整性分为三类：实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性。约束是实现数据完整性的重要方法，关系模型允许定义三类完整性约束：实体完整性约束、参照完整性约束和用户定义的完整性约束。其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的约束条件。 (1) 实体完整性约束 实体完整性规则：若属性A是基本关系R的主属性，则属性A就不能取空值。所谓空值就是“不知道”或“无意义”的值。 说明： 实体完整性规则是针对基本关系而言的 具有唯一性标识 关系模型中以主码作为唯一性标识 主属性不能取空值 (2) 参照完整性约束 是指在两个关系之间指定的，用于维持两个关系的元组之间的一致性的。通俗地说，参照完整性约束规定的是一个关系中的元组引用另一个关系时，它引用的必须是那个关系中已经存在的元组。 外码（外关键字）的定义：设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码，如果F与基本关系S的主码Ks相对应，则称F是基本关系R的外码，并称基本关系R为参照关系，基本关系S为被参照关系或目标关系。关系R和S不一定是不同的关系。显然，目标关系S的主码Ks和参照关系的外码F必须定义在同一个域上。 例: 两个以上关系间存在的引用关系 学生(学号，姓名，性别，出生日期)