数据库原理与设计 陶宏才.pptVIP

数据库原理及设计Principle and Design of Database 主讲: 朱 焱 博 士 yzhu@swjtu.edu.cn SIST, SWJTU 2009.10 第三章 关系数据模型 学习目的和要求 从概念化数据库设计 进入逻辑数据库设计 关系数据模型的基本概念和术语 关系数据模型上的完整性约束 关系代数 关系运算 数据库设计过程 关系数据模型 ER模式向关系数据模式逻辑映射 ER ?关系 - 表描述实体 关系模式（relational schema)的关键：基本表（base table)，也简称关系表。表由“列”（Column）和“行”（Row）组成。行又叫元组（tuple），列又叫字段（field）。 数据对象（实体集）用关系（表）来定义。 ER中实体集的属性?表中的列（字段、属性）； ER中实体集中的每个实体实例?表中的行（元组、记录）。 ER?关系 - 表描述联系 ER模式中联系是单独描述的。而在关系模式中，联系也可以用表来描述。例如，选课联系?选课表。 表中有来自学生和课程两个实体的属性，而成绩是选课关联自身的描述属性。 列的取值范围称为域（Domain）。例如，成绩的范围一般是：0-100。 关系模式、关系、主键、外键 关系模式（Schema）由关系名、和各个列表示。 数学上表示为：R（A1，A2，…，An)。 关系实例：由表中的各行构成。常简称关系；行序不重要，而列序重要。每个元组的字段必须对应关系模式中的字段。（物理存储要求的） 关系实例表示：{a1, a2, …, an}，ai为属性Ai的值。 ER模型中的候选键?关系中的候选键 ER模型中的主键?关系中的主键 (Primary Key, PK) 关系中的新概念-外键，描述表与表之间的关联。 表与表的联系 关系模型术语 关系的性质 关系是一个集合。集合中的元素是元组，每个元组的属性数目应该相同。 关系是一种规范化了的二维表格，不是一般的二维表。它的性质是： 关系中每一个属性值都是不可分解的； 关系中不允许出现重复元组； 关系是元组的集合，因此无行序； 关系的列是有序的。 逻辑映射之数据结构映射 SQL语言 几个重要的SQL语言命令 关系模型中的数据操作 逻辑映射之数据操作 关系模型上完整性约束 完整性约束（Integrity Constraints,ICs）可以帮助阻止非法数据的输入。 它要求存入DB的数据应满足一些条件。 在定义一个关系模式的同时，或之后定义完整性约束。 当表中数据发生变化（如Insert、Delete、Update）时，DBMS即检查更新的数据是否满足完整性约束指定的条件。 几种完整性约束：域约束、主键约束、唯一约束、外键约束等。 几种完整性约束（1） 域限制（Domain Constraint） 每个属性A的值必须是来自域 dom（A）的原子值。 例如，表中某列的数据类型为“整数型”，那么该列的各记录值就不能是“字符串”。 不必显示指定。 主键约束（Primary Key Constraint） 概念：针对主键而言，保证主键的完整性。 要求：主键值必须唯一，且不能为空值。 例如：作者不能作主键。 需要显示指定。（如何指定，以后介绍） 几种完整性约束（2） 唯一约束（Unique Constraint） 主键可以用主键约束来保证其值的完整性。因为候选键也能唯一标识关系实例元组，因此，保证候选键的完整性，需要唯一约束。 要求值唯一，允许有一个且仅有一个空值。 以上是“表本身”的完整性约束。 外键限制（Foreign Key Constraint）也被称为“参照完整性约束”。 目的：用来维护表与表之间的数据一致性，即其中一张表的改动，可能要求另一张表要作出某些改动，以保持数据一致。为使DBMS能做这样的检查，则应指定这种涉及两个表的ICs，此即外键限制。 主表与从表 主表：指外键在另一张表中作主/候选键的表。（例中的班级表） 从表：指含有外键的表。（例中的学生表） 外键约束的例子(主表?从表） 分析外键约束（主表?从表） 对主表进行三种操作，观察对表间完整性的影响： 对主表中的主键进行操作 插入：要求插入值满足主键限制即可，不影响其它表。 修改：可能会影响与该主键相关的从表的外键值。当相应的外键值存在时，有两个策略可用：一是改变对应从表的所有外键值，使之与主键一致；其二是不允许修改主表中的主键值。 删除：可能会影响与该主键相关的从表的外键值。若相应的外键值存在时，策略有二：一是不允许删除主表的主键值；二是级联删除从表中相应外键值所在的行。 外键约束的例子(从表?主表） 分析外键约束（从表?主表） 对从表中的外键操作 插入：要求插入的外键值应“参照”（Reference）主表中的主键值