第3章节联系数据模型[基本概念与ER转换].ppt

2 关系模型 2.1引子 三种主要的数据模型： 层次模型 网状模型 关系模型 其中关系模型简单灵活，并有着坚实的理论基础，已成为当前最流行的数据模型。 本章主要讲述: 关系数据库的基本概念 关系的定义和性质 E/R到关系的转换 层次模型 用树型（层次）结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为层次模型（hierarchical model）。 层次模型的特点是：记录之间的联系通过指针来实现，查询效率较高。 与文件系统的数据管理方式相比，层次模型是一个飞跃，用户和设计者面对的是逻辑数据而不是物理数据，用户不必花费大量的精力考虑数据的物理细节。逻辑数据与物理数据之间的转换由DBMS完成。 层次模型有两个缺点： 一是只能表示1:N联系，虽然系统有多种辅助手段实现M:N联系但较复杂，用户不易掌握； 二是由于层次顺序的严格和复杂，引起数据的查询和更新操作很复杂，因此应用程序的编写也比较复杂。 网状模型 用有向图结构表示实体类型及实体间联系的数据模型称为网状模型（network model）。 网状模型的特点是：记录之间联系通过指针实现，M:N联系也容易实现（一个M:N联系可拆成两个1:N联系），查询效率较高。 网状模型的缺点是：数据结构复杂和编程复杂。 2.2关系模型由来 1. 关系模型的基本概念 关系模型的数据结构是一个“二维表框架”组成的集合，每个二维表又可称为关系，所以关系模型是“关系框架”的集合。 关系模型与层次模型、网状模型不同，它是建立在严格的数学概念之上的。 表？熟悉，是不是很简单啊？？？ 提问 【要求】：构建一用来描述在校学生的数据库，要求记录的学生如下属性：学号、姓名、年龄、系别。 再提问 问题1：学校有几个系？（答：3个） 问题2：经管系有几个学生？（答：2个） 问题你是怎么知道的？－－－数出来的？！ 问题1的答案是通过去掉系别列中的重复行后，数一数剩余的行数得到的。问题2的答案是通过数一数系别为经管系的行数得到的。 新要求 如下几个要求： 1、学校开设一个新的系艺术系，然而艺术系的学生要等到两个月后才能招进来。 2、李四毕业了，不再是在校学生了，将其删除。 3、经管系现要更名成经济管理学院。 如何插入一个没有学生的系呢？这是一个两难的问题。由于学校有艺术系，为了能够在检索学校有几个系时检索到4，我们不得不插入一行，该行的系别字段记录上艺术系，而艺术系没有学生，所以我们还得让学号、姓名、年龄字段空着 插入艺术系 解决问题 拆分成两个实体：学生、院系 关系数据库基本概念－实例 教学数据库的关系模型及其实例，包含五个关系：教师关系T、学生关系S、课程关系C、选课关系SC和授课关系TC，分别对应五张表。 下面以其为例，介绍关系模型中所涉及的一些基本概念。 T（教师表） S（学生表） C（课程表） SC（选课表）　　　　 　　　　TC（授课表） （1）关系（Relation） 一个关系对应一张二维表，如图的五张表对应五个关系。 （2）元组（Tuple） 表格中的一行，如S表中的一个学生记录即为一个元组。 （3）属性（Attribute） 表格中的一列，相当于记录中的一个字段，如S表中有五个属性（学号，姓名，性别，年龄，系别）。 （4）关键字（Key） 可唯一标识元组的属性或属性集，也称为关系键或码， 如S表中学号可以唯一确定一个学生，为学生关系的主码/主关键字。 （5）域（Domain） 属性的取值范围，如年龄的域是（14~40）,性别的域是（男，女）。 （6）分量 每一行对应的列的属性值，即元组中的一个属性值，如学号、姓名、年龄等均是一个分量。 （7）关系模式 对关系的描述，一般表示为：关系名（属性1，属性2，……属性n），如：学生（学号，姓名，性别，年龄，系别）。 在关系模型中，实体是用关系来表示的，如： 学生（学号，姓名，性别，年龄，系别） 课程（课程号，课程名，课时） 实体间的关系也是用关系来表示的，如: 学生和课程之间的关系 选课关系（学号，课程号，成绩） 2. 关系模型的数据操纵 数据操纵主要包括查询、插入、删除和修改数据，这些操作必须满足关系的完整性约束条件，即实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。 用户只要指出“干什么”，而不必详细说明“怎么干”，从而大大地提高了数据的独立性，提高了用户的生产率。 3、关系模型的优缺点 关系模型的优点主要有： （1） 与非关系模型不同，它有较强的数学理论根据。 （2） 数据结构简单、清晰，用户易懂易用，不仅用关系描述实体，而且用关系描述实体间的联系。 关系模型的缺点主要有： 查询效率往往不如非关系模型，因此，为了提高性能，必须对用户的查询表示进行优化，增加了开发数据库管理系统的负担。 2.3关系的重要性质