数据库技术与应用第二章(共三章).ppt

数据库技术与应用--2 关系数据模型 数据库管理系统不仅管理数据本身,而且管理对数据的描述。数据库中的数据是有结构的，所谓结构是指通过数据模型来反映出事物及其之间的联系。 常用的结构数据模型 层次模型:层次模型用“树结构”来表示数据之间的联系； 网状模型:网状模型是用“图结构”来表示数据之间的联系； 关系模型:关系模型是用“二维表”来表示数据之间的联系。 一、层次模型 二、网状模型 三、关系模型 在计算机数据管理的历史上出现的二次飞跃 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。 关系数据模型完整性约束 关系数据模型完整性约束主要包括三大类：实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。关系数据模型中的查询、插入、删除、修改数据等常用操作都要满足这些条件。 §1.1 关系模型 一、二维表 关系模型的用户界面非常简单，从用户观点来看，一个关系的逻辑结构就是一张二维表。关系在磁盘上以文件形式存储，每个字段是表中的一列，每个记录是表中的一行。这种用二维表的形式来表示实体和实体间联系的数据模型称为关系数据模型。 二维表（续） 二、关系术语 关系：一个关系就是一张二维表。每个关系有一个关系名。在计算机里，一个关系可以存储为一个文件。 元组：表中的行称为元组。一行是一个元组，对应存储文件中的一个记录值。 属性：表中的列称为属性。属性具有型和值两层含义：属性的型指属性名；属性值指属性具体的取值。每一列有一个属性名。属性值相当于记录中的字段值。 同一关系中的属性名不能相同。 关系术语（续） 域：属性的取值范围，即不同元组对同一个属性的取值所限定的范围。如：整数，正数，{男，女}等都是域。 关键字：属性或属性组合，其值能够唯一地标识一个元组。 关系模式：对关系的描述称为关系模式，其格式为：关系名（属性名1，属性名2，…属性名n）。其实就是二维表的表头那一行，又称表的框架或记录类型。 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） 元数：关系模式中属性的数目。如学生关系是一个5元关系。 三、从集合论的观点来定义关系 将关系定义为元组的集合；关系模式是命名的属性集合；元组是属性值的集合。 一个具体的关系模型是若干个关系模式的集合。 四、数据库中基本关系的性质 同一属性的数据具有同质性。即同一列中的分量是同一类型的数据，它们来自同一个域。 如，学生选课表的结构：选课（学号，课号，成绩） 同一关系的属性名具有不能重复性。即在同一关系中不同属性的数据可出自同一个域，但不同的属性要给予不同的属性名。 学生成绩（学号，成绩，成绩）× 学生成绩（学号，成绩1，成绩2）√ ? 例如，有如下表中关系，职业与兼职是两个不同的属性，但它们取自同一个域职业＝｛教师，工人，辅导员｝。 数据库中基本关系的性质（续） 关系中的列位置具有顺序无关性 即列的顺序可以任意交换。交换时，应连同属性名一起交换，否则将得到不同的关系。?例如：关系T1作如下交换时，无任何影响，如右表所示：??? §1.2 关系模型的特点 关系必须规范化 规范化是指关系模型中的每一个关系模式都必须满足一定的要求。关于规范化的层次在第三章讨论。但对关系最基本的要求是每个属性值必须是不可分割的数据单元。 关系模型的特点（续） 概念模型单一 在关系模型中，无论实体本身还是实体间的联系均用关系表示。在关系模型中对多对多联系表示得也比较简单。 关系模型的特点（续） 集合操作 在关系模型中，操作的对象和结果都是元组的集合，即关系。 §1.3 关系运算 从集合论的观点来定义关系，关系是一个元数为K的元组的集合。表明这个关系有若干个元组，每个元组有K个属性值。 关系的基本运算有两类：传统的集合运算和专门的关系运算 一、传统的集合运算 并（Union）设有两个关系R和S，它们具有相同的结构。R和S的并是由属于R或属于S的元组组成的集合，运算符为∪。 传统的集合运算(续) 差(Difference)设有两个关系R和S，它们具有相同的结构。R和S的差是由属于R但不属于S的元组组成的集合。运算符为－。通过差运算，可实现关系数据库记录的删除。 例：设有参加计算机小组的学生关系Ｒ，参加桥牌小组的学生关系Ｓ。求参加了计算机小组但没有参加桥牌小组的学生。结果放在关系Ｔ1中。 T