数据库原理PPT教学课件-第2章 关系模型和关系运算理论.ppt

第2章 关系模型和关系运算理论 本章目录 2.1 关系数据结构 2.2 关系的完整性约束 2.3 关系操作 2.4 关系代数 2.5 关系演算 学习目标 理解关系的笛卡尔积定义； 掌握关系模式的定义及相关概念； 理解关系的完整性约束定义； 熟练掌握关系代数中的基本运算、组合运算、 扩充运算； 了解关系演算的含义及演算规则。 2.1 关系数据结构 2.1.1 关系的笛卡尔积定义 2.1.2 关系的二维表格描述 2.1.3 关系模式 2.1.4 键 2.1.1 关系的笛卡尔积定义 ⒈ 域（Domain） 域是一组具有相同数据类型的值的集合。例: 整数 实数 介于某个取值范围的整数 长度指定长度的字符串集合 {‘男’，‘女’} 2. 笛卡尔积（Cartesian Product） 笛卡尔积 给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以有相同的。 D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为： D1×D2×…×Dn ＝ （d1，d2，…，dn）｜di?Di，i＝1，2，…，n｝ 所有域的所有取值的一个组合 不能重复 笛卡尔积（续) 元组（Tuple） 笛卡尔积中每一个元素（d1，d2，…，dn）叫作一个n元组（n-tuple）或简称元组(Tuple) 分量（Component） 笛卡尔积元素（d1，d2，…，dn）中的每一个值di叫作一个分量 笛卡尔积（续) 基数（Cardinal number） 若Di（i＝1，2，…，n）为有限集，其基数为mi（i＝1，2，…，n），则D1×D2×…×Dn的基数M为 笛卡尔积的表示方法 笛卡尔积可表示为一个二维表 表中的每行对应一个元组，表中的每列对应一个域 3. 关系（Relation） 1) 关系 D1×D2×…×Dn的子集叫作在域D1，D2，…，Dn上的关系，表示为 R（D1，D2，…，Dn） R：关系名 n：关系的目或度（Degree） 2.1.2 关系的二维表格描述 1．关系与一般表格的术语对比 2．关系表的规范化限定 3．关系表的三种类型 1. 关系与一般表格的术语对比 2. 关系表的规范化限定 关系表规范化限定： （1）列值同质性：关系表中同一列的列值是同一类型的数据，来自同一个域。 （2）异列同域性：关系表中不同的列可以来自同一个域。 （3）列名唯一性：关系表必须对每列起一个不相同的名字 2. 关系表的规范化限定 （4）列的无序性：关系表中列的次序可以任意交换 （5）行的无序性：关系表中行的次序可以任意交换 （6）行值相异性：关系表任意两行不能完全相同 （7）列值原子性：关系表中不允许“表中有表” （8）行值有义性：关系表中每一行是对某一实体或 实体间联系的抽象描述，具有特定的语义。 3. 关系表的三种类型 在关系数据模型中，关系表可以有三种类型： （1）基本表：通常又称为基表或基本关系，它是实际存在的表，是实际存储数据的逻辑表示。 （2）查询表：是对一个或多个基本表进行查询所得结果对应的表。 （3）视图表：是由基本表或者其它视图导出的表，是虚表，不对应实际存储的数据。 2.1.3 关系模式 关系模式是对关系的逻辑结构和属性的描述，是关系的型；关系是关系模式的实例，是其关系模式的属性名到具体属性值的映射的集合。 1. 关系模式 2. 关系与关系模式的联系与区别 1．关系模式 关系模式（Relation Schema）是型 关系是值 关系模式是对关系的描述 （2）定义关系模式 关系模式可以形式化地表示为： R（U，D，DOM，F） R 关系名 U 组成该关系的属性名集合 D 属性组U中属性所来自的域 DOM 属性向域的映象集合 F 属性间的数据依赖关系集合 （2）定义关系模式 (续) 导师和研究生出自同一个域——人， 取不同的属性名，并在模式中定义属性向域 的映象，即说明它们分别出自哪个域： DOM（SUPERVISOR-PERSON） = DOM（POSTGRADUATE-PERSON） =PERSON 定义关系模式 (续) 关系模式通常可以简记为 R (U) 或 R (A1，A2，…，An) R: 关系名 A1，A2，…，An : 属性名 注：域名及属性向域的映象常常直接说明为 属性的类型、长度 2. 关系与关系模式的联系与区别 关系模式 对关系的描述 静态的、稳定的 关系 关系模式在某一时刻的状态或内容 动态的、随时间不断变化的 关系模式和关系往往统称为关系 通过上下文加以区别 2.1.4 键 键（Key）：也称为码，是关系数据结构中的一个重要概念。 键又可分 超键 候选