数据库原理与应用CHAP03.ppt

第 3 章 关系数据库模型 第3章 关系数据库 3.1 关系模型的基本概念 3.2 关系代数 3.3 关系演算 3.4 三种关系查询语言 3.1 关系模型的基本概念 3.1.1 关系模型概述 3.1.2 关系数据结构 3.1.3 完整性规则 3.1.1 关系模型概述(1) 1 关系模型的数据结构：关系(元组的集合)。 在用户看来，一个关系就是一张二维表。 2关系模型的数据操作：对关系进行操作，且其操作的对象和结果都是关系(集合)。 主要有选择(Select)、投影(Project)、连接 (Join)、除(Division)、并(Union)、交(Intersection)、差(Difference)等查询(Query)和增加(Insert)、删除(Delete)、修改(Update) 等更新操作。 3 关系操作的表示方式：代数方式、逻辑方式以及结合两者特点的方式。每一种表达方式称为一种关系查询语言或关系数据语言。 ⑴ 代数方式：用代数运算来表达关系的查询要求和条件，也称为关系代数方式。 ⑵ 逻辑方式(关系演算)：用谓词来表达关系的查询要求和条件。 ①元组关系演算：谓词变元为元组 ② 域关系演算： 谓词变元为域 说明：关系代数、元组关系演算和域关系演算均是抽象的关系查询语言，且在表达能力上是等价。 ⑵ 结合两者的方式：SQL(Structure Query Language)，是介于关系代数和关系演算之间的关系数据语言。 3.1.1 关系模型概述(2) 4、关系语言可以分三类 关系代数语言 例如 ISBL 元组关系演算语言 例如 ALPHA, QUEL 关系数据语言 关系演算语言 域关系演算语言 例如 QBE 具有关系代数和关系演算双重特点的语言 例如SQL 5、完整性约束：关系模型允许定义三类完整性约束， 实体完整性； 参照完整性； 用户定义的完整性。 3.1.2 关系数据结构(1) 1关系的定义 定义3.1 给定一组集合D1,D2, …,Dn，且这些集合可以相同, 定义D1,D2,…,Dn的笛卡尔积(Cartesian Product)为： D1?D2?…?Dn={(d1,d2,…,dn) | di?Di，i=l,2,…,n}， 其中的每一个元素(d1,d2,…,dn)叫做一个n元组(n-tuple)，元素中第i个值di叫做第i个分量。 教材P39 例3.2 -3.2 3.1.2 关系数据结构(2) 2 关系的性质 (1)每一列中的值是同类型的数据，都来自同一个域。 (2)不同的列可以有相同的域，每一列称为一个属性，用属性名标识。 (3)元组中的每个分量是不可分的数据项 (4)关系中的各个元组是不同的，即不允许有重复的元组。 (5)元组的次序是无关紧要的。 说明：关系中的元组与E-R模型中的实体1-1对应，本书以后不加区别的使用。因此，关系是元组的集合，亦即实体的集合。 3.1.2 关系数据结构(3) 候选键(Candidate Key)：能唯一地标识出一个元组的属 性或属性组。 联合键(Concatenated Key)：两个或两个以上属性组成的候选键。 全键(All-Key)：关系的全部属性构成关系的唯一候选键。该关系称为全键关系(All-Key Relation) 主键(Primary key)：在关系的多个候选键中选择的一个候选键，用它作为元组的唯一标示。在一个关系中只能有一个主键。 外键(Foreign Key)：关系R中的一组属性A不是关系R的主键，但A是另一个关系S的主键，则属性组A就是关系R的外键。 3.1.2 关系数据结构(3) 关系模式：对一类实体特征的结构性描述，即对关系的结构性描述，该描述一般包括关系名、属性名、属性域的类型和长度，属性之间固有的依赖联系等。 若U={A1, A2 …, An}为关系R的属性集，则关系模式简记为R(U)或R(A1, A2, …, An) 关系模式和关系的区别和联系：关系模式描述的是关系的静态结构信息，是对一个关系的“型”的描述，是相对固定的。关系是在关系模式约束之下的若干实体的集合，实体的数量是随时间变化的，但这种变化必定在关系模式的约束范围内。 3.1.3 完整性规则(1) 1、实体完整性规则(Entity Integrity)：关系中每一个元组的主键属性对应的各个分量不