第 2 讲： 关系数据库.ppt

第二部分 关系数据库 Outline 历史 关系模型概述 关系模式 关系的完整性 规范化 关系模型优化 关系代数 历史 系统而严格地提出关系模型的是美国IBM 公司 的研究员E.F.Codd（埃德加·考特） ,关系数据库应用数学方法来处理数据库中的数据 E.F.Codd, “A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”,《Communication of the ACM》,1970（ACM：Associationfor Computing Machinery ） 1970年以后，E. F. Codd继续完善和发展关系理论 1972，提出关系代数和关系演算，定义了关系的并、交、差、投影、选择、连接的各种基本运算 创办了一个研究所：The Relational Institute和一个公司Codd Associations 1974, IBM “System R” （关系数据库）= SQL UC Berkely, “Ingres” （关系数据库）= QUEL 两系统双双获得ACM的1988年“软件系统奖” 1981年11月9日在洛杉矶在召开的ACM年会上，获图灵奖，演讲题目为“Relational Database: A Practical Foundation for Productivity” 1990年，出版了专著《The Relational Model for Database Management: Version 2》 今天，国际上主流数据库产品（Oracle, Sybase,DB2, Informix, Ingres, SQL Server)都采用了关系数据库技术 关系模型概述 关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统 关系模型的组成： 关系数据结构 关系操作：特点为一次一个集合，非过程化 关系完整性约束条件 常用的关系操作： 查询： 5种基本操作：选择、投影、并、差、笛卡尔积 3种导出操作： 连接、除、交 更新：插入、删除、修改 查询的表达能力是其中最主要的部分 关系的三种类型 基本表： 实际存在的表 它是实际存储数据的逻辑表示 查询表：查询结果对应的表 视图表： 由基本表或其他视图表导出的表 虚表，无实际存储的物理表相对应 关系语言的分类 关系代数语言：用对关系的运算来表达查询要求 典型代表： ISBL 关系演算语言： 用谓词来表达查询要求 典型代表：APLHA，QUEL QBE 具有关系代数和关系演算双重特点的语言 典型代表： SQL 关系的完整性: 关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。 关系模型中三类完整性约束 实体完整性 参照完整性 用户定义的完整性 现实世界的三个问题: 如何保证一个数据（实体）是可识别的？ 实体完整性 如何由一个数据找到另一个数据？ 参照完整性 如何保证一个数据的取值合理？ 用户定义的完整性 实体完整性规则（Entity Integrity） 若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。 说明 (1) 实体完整性规则是针对基本关系而言的。 一个基本表通常对应现实世界的一个实体集。 (2) 现实世界中的实体是可区分的，即它们具有某种唯一性标识,相应地，关系模型中以主码作为唯一性标识。 (3) 实体完整性规则规定基本关系的所有主属性都不能取空值，而不仅是主码整体不能取空值。 空值：信息空缺（Missing Information) 在现实世界中，信息是经常空缺的， 解决方法是基于空值(null)和三值逻辑（three-valued logic,3VL） 比如零件P7的重量“是空” （a）我们知道这个零件存在， （b）也知道这个零件有重量， （c）但我们不知道重量是多少。 “null”标记,null不是值 参照完整性: 关系间的引用 外码 参照完整性规则 关系间的引用 在关系模型中实体及实体间的联系都是用 关系来描述的，因此可能存在着关系与关 系间的引用。 例1 学生实体、专业实体以及专业与学生 间的一对多联系 　学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄） 　 专业（专业号，专业名） 例2 学生、课程、学生与课程之间的多对多联系 学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄） 课程（课程号，课程名，学分） 选修（学号，课程号，成绩） 外码 设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码。如果F与基本关系S的主码Ks 相对应， 则称F 是基本关系R的外码（Foreign Key），并称基本关系R为参照关系（Referencing Relation），基本关系S 为被参照关系（