关系数据库中.ppt

2.1 关系数据模型 2.2 E-R 模型到关系模型的转换 2.3 关系模型的三类完整性约束 2.4 案例1：活期储蓄管理系统数据库设计 2.1 关系数据模型 2.1.1 关系模型的结构 关系（relationship） 关系是满足一定条件的二维表。表中的一行称为关系的一个元组，用来存储事物的一个实例；表中的一列称为关系的一个属性，用来描述实体的某一特征。表是由一组相关实体组成的集合。所以，表和实体集这两个词常常可以交替使用。 表2-1给出了实体集、关系、表等一系列术语之间的对照关系 关系是一个行与列交叉的二维表，每一列（属性）的所有数据都是同一种数据类型的，每一列都有惟一的列名，列在表中的顺序无关紧要；表中的任意两行（元组）不能相同，行在表中的顺序也无关紧要。 表2-2以图书借阅系统为例给出了一个表的实例 关系的特点： 关系的每一行定义实体集的一个实体，每一列定义实体的一个属性。 每一行必须有一个主码，主码是一个属性组（可以是一个属性），它能惟一的标识一个实体。 每一列表示一个属性，且列名不能重复。 列的每个值必须与对应属性的类型相同。 列有取值范围，称为域。 列是不可分割的最小数据项。 行、列的顺序对用户无关紧要。 关系中的术语 候选码（Candidate Key） 若关系中的某一属性组（或单个属性）的值能惟一的标识一个元组，则称该属性组（或属性）为候选码。 选择一个候选码作为关系的主码。 主属性（Prime Attribute）和非主属性 关系中包含在任何一个候选码中的属性称为主属性。不包含在任何一个候选码中的属性称为非主属性。 2.1.2 关系代数  关系代数是一种抽象的查询语言。从数学的角度来看，关系是一个集合，关系的元组是集合的元素。因此，关系代数包括集合运算：交、并、差、乘，还有关系专有的运算：选择、投影、连接、除。 并(union) 设R和S是两个关系，它们的并运算是将两个关系中的所有元组构成一个新关系，即由属于R或属于S的元素组成，该关系用R∪S，也可以记做R+S。 【例2-1】有在职职工和离退修职工两个表，若需要所有职工的表，可以利用并运算实现。 差（difference） 设R和S是两个关系，R和S的差运算是由属于R而不属于S的所有元组构成新关系，也就是从关系R中减去关系S中的元组，该关系用R-S。差运算也要求两个关系对应属性的性质（属性名、属性的域等）必须一致。 【例2-2】某商店有本店商品表，接到不合格商品表后，需要将本店中的不合格商品去掉。可以利用差运算实现。 交（intersection） 设R和S是两个关系，R和S的交运算是由属于R并且也属于S的所有元组构成的一个新关系，即由关系R和关系S中公共的元组构成的新关系。该关系用R∩S。交运算也要求两个关系对应属性的性质（属性名、属性的域等）必须一致。 【例2-3】在【例2-2】中，找出本店内不合格的商品，可以用交运算实现。 乘（product） 设R和S是两个关系，R和S的乘运算是一个新关系（记为R×S）结果是两个关系中所有元组按一定规则组合而成。关系R有m个属性，关系S有n个属性，则R×S由（m+n）个属性；R有i个元组，S有j个元组，则R×S有（i×j）个元组；每个元组的前m个属性是R的一个元组，后n个属性是S的一个元组。 说明：两个关系（集合）的乘运算，在集合论中也称为广义笛卡尔积。所以关系的乘运算也称为广义笛卡尔积。 【例2-4】现有学生表、必修课程表，每个学生必须学习所有必修课程，要求形成选课表。可以利用关系乘运算实现。 投影（projection） 关系R的投影运算是从R中选择某些属性的所有值组成的新关系。换言之，投影运算的结果是一个表的垂直方向的子集。 关系R的投影运算记为：πA(R)。其中，A为R的一组属性列。 投影的结果将消除重复的元组。 【例2-5】在表2-5所示的关系R∪S中 ① 列出所有职工的名单，可以通过投影运算实现； ② 列出职工姓名及其任职状态，可以通过投影运算实现。 选择（selection） 关系R的选择运算是从关系R中选择满足指定条件（用F表示）的元组构成的新关系。换言之，选择运算的结果是一个表的水平方向的子集。 关系R的选择运算记为：σF（R）。其中，F是包括属性名的逻辑表达式，运算符有算术比较运算符