就是关系R的一个元组.PPT

基本概念和结构 记录和字段 双亲子女关系 层次数据模式 虚拟记录 层次数据的线性表示 记录和字段 记录是用来描述某个事物或事物间关系的命名的数据单位，也是存储的数据单位。一个记录包含若干字段。 每个字段也是命名的，字段只能是简单数据类型（整数、实数、字符串等）。 双亲子女关系（Parent-Child Relationship，PCR） 反映两个记录型之间的一对多（1：N）关系 层次数据模式 层次数据模式由PCR构成 在层次数据模式中，除根以外，所有的记录型都应该有唯一的双亲，但可以有多个子女，子女按从左到右的次序排序。 虚拟记录 非层次关系表示问题 （1）M：N 不允许一个记录有多个双亲，需要复制记录，导致冗余。如下图： （2）一个记录是两个以上PCR的子女 （3）多元关系 可以用PCR表示为： 注意：书上图2-12不能表示三元关系，因为供应关系与供应商，供应关系与工程项目这两个PCR的一个双亲实例，其子女集合是并关系，而不是迪卡尔积关系。 主要问题：数据冗余，为避免这一情况，只存一份记录，其它引用该记录的地方用指针代替 ——这种用指针代替的记录称为虚拟记录。 用下标v表示，指针用虚线箭头表示。 层次数据的线性表示 由于存储器是线性的，层次数据必须变换成线性形式才能存储，层次数据模式的实例对应一棵层次树（或森林），对层次树（或森林）按先序遍历生成的序列称为层次序列（hierarchical sequence），规定以此作为存储次序。 层次数据模型的约束 （1）除了根记录外，任何其它记录不能离开其双亲记录而孤立存在； （2）任何记录，不管虚实，只允许有一个双亲记录（保证层次数据模式及其实例是树形）； （3）虚拟记录的指针必须指向一个实际存在的记录，有虚拟记录指向的记录不得删除； （4）虚拟记录不得为根记录。 具有多种类型属记录的系称为“多属系” （multimember set） ——引入联系记录 一个记录值不能出现在同一系型的多个系值中，否则不是1:N关系 例如，学生(S)和课程(C)关系 解决M:N问题的方法——联系记录 LINK表示多元关系 无首系，首记录可以看成“系统”，例如一个单位的所有部门组成一个无首系。 无首系只有一个实例，也称单值系。 系的实现方法 约束 （1）一个记录型不能兼任同一系的首记录和属记录； （2）一个记录不能出现在同一系型的多个系值中； （3）插入一个新记录时，若它的记录型是某个系的属记录，必须考虑系籍问题（两种系籍约束）： AUTOMATIC(自动的)： 新的属记录插入时自动加入相应的系值； MANUAL(人工的)：新的属记录插入时不自动加入相应的系值； （4）对已插入的属记录的系籍问题； 网状数据模型提供三种留置系籍约束： OPTIMAL(随意的)：对属记录的系籍处理比较随意，属记录可以脱离某个系值独立存在，例如，“系——学生”系； MANDATORY(强制的)：属记录不能游离于系值之外，但可以转系值。例如，“部门——职工”系； FIXED(固定的)：不能游离，不能转系值，例如，“职工——家属”系。 上述系籍约束都是语义约束。 （5）删除记录时，删除首记录，没有系籍问题；删除属记录要按照（4）进行处理。 OPTIMAL 首记录可以删除，其属记录与系值脱离，仍保留在数据库中； MANDATORY 首记录不能删除，因为其属记录不能游离于系值之外； FIXED 可将首记录连同属记录一起删除。 网状模型的缺点： 编写应用程序比较复杂，程序员必须熟悉数据库的逻辑结构。 在关系DB以前，网状DB比层次DB用的要普遍。模拟层次和非层次结构比较自然，目前仍有应用实例。 由于层次系统和网状系统的应用程序编制复杂，目前已被关系系统产品取代。 课程只介绍层次和网状数据模型的概念和机制，以求全面了解数据库技术的发展。 2.3 关系数据模型 层次、网状模型都基于某种记录结构（PCR,SET），关系模型跳出这一限制，定义清晰，结构简单，操作方便。 关系模型是以集合论中的关系概念为基础发展起来的数据模型。 注意： ① 关系数据模型中，所有的属性都应是不可再分的原子数据（atomic data）的集合---1NF。 ② 关系数据模型中，允许某些属性值为空，即NULL。空值不是值，而是一个标记，表明该属性值空缺。例如：手机号码，E_mail等。 投影操作可以和选择操作组合起来 可以证明：关系代数操作集{σ、?、∪、-、×}是完备的，{σ、?、∪、-、∞}也是完备的。 完备指任何其它关系