[工学]第05章 数据库技术2.ppt

数据库原理 主讲：赵海霞 第二章 关系数据库 关系模型概述 关系数据结构及形式化定义 关系的完整性 关系代数 关系演算 关系模型简史 E.F.Codd的论文” A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”, 《Communication of the ACM》, （1970年） IBM在加里福利亚的San Jose研究所开发的实验性关系数据库管理系统System R （1976年） 加州大学伯克利分校开发的INGRES（交互式图形检索系统）项目 （1976年） IBM在Peterlee的科研中心所开发的Peterlee关系测试工具（1976年） 上世纪80-90年代，涌现了几百个关系数据库管理系统 2.1 关系模型概述 单一的数据结构--关系 任何一个关系数据库都是由若干张互相关联的表组成 关系模式和关系 关系操作 查询操作：选择、投影、连接、除、并、交、差 更新操作：增加、删除、修改 关系操作的特点是集合操作方式 关系的三类完整性约束 实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性 2.2关系数据结构及形式化定义 关系的定义及基本术语 关系模式 关系数据库 关系的定义 关系是一个元数为k(k≥1)的元组集合。 即关系由若干个元组组成，每一元组有k个属性值。 无限关系：一个关系的元组个数是无限的 有限关系：一个关系的元组个数是有限的 关系的形式化定义 域(Domain) 一组具有相同数据类型的值的集合。 每个属性有一个允许的值的集合称为该属性的域。 笛卡儿积(Cartesian Product) D1? D2 ? … ? Dn= {(d1,d2, … ,dn)| di? Di , i=1,2, …,n} (d1,d2, … ,dn)叫做一个n元组(n-tuple)，或简称元组 di 叫做一个分量(Component) D1? D2 ? … ? Dn的子集叫做在域D1, D2 , … , Dn上的关系，表示为R(D1,D2 , … ,Dn)。即:将关系定义为一系列域上的笛卡尔集的子集。 关系的基本术语 关系模型（relational model） 用二维表格结构表示实体类型，外键表示实体间联系的模型称为关系模型。 属性（指字段、数据项） 属性值、属性的值域DOM（A）（指字段值、字段的值域） 元组 （指记录） 关系模式 （指记录类型） 关系或实例（指纪录的集合） 元数（指关系中属性的个数） 基数（指关系中元组的个数） 基本术语 键（码） 超键（super key） ：在一个关系中，能唯一标识元组的属性集称为关系模式的超键； 候选键（candidate key） ：如果一个属性集能唯一标识元组，且又不含有多余属性，则该属性集称为候选键；候选关键字必为超关键字，反之不一定成立 主键（primary key） ：关系模式中用户正在使用的候选键称为主键； 外键（foreign key）：如果关系R中某属性集是其它模式的主键，则该属性集对模式R而言是外键。 基本术语 主属性 指主键的诸属性 非码属性 不包含在任何候选码中的属性 基本术语 三类关系 基本关系（基本表或基表） 实际存在的表，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，是虚表，不对应实际存储的数据 基本关系的6个性质 列是同质的 每一列中的分量是同一类型的数据，来自同一个域 不同的列可出自同一个域 其中的每一列称为一个属性 不同的属性要给予不同的属性名 列的顺序无所谓 遵循这一性质的数据库产品(如ORACLE)，增加新属性时，永远是插至最后一列但也有许多关系数据库产品没有遵循这一性质，例如FoxPro仍然区分了属性顺序 基本关系的6个性质 任意两个元组不能完全相同 由笛卡尔积的性质决定 但许多关系数据库产品没有遵循这一性质（ Oracle，FoxPro ） 行的顺序无所谓 遵循这一性质的数据库产品(如ORACLE)，插入一个元组时永远插至最后一行 但也有许多关系数据库产品没有遵循这一性质，例如FoxPro仍然区分了元组的顺序 基本关系的6个性质 分量必须取原子值 每一个分量都必须是不可分的数据项 这是规范条件中最基本的一条 2.2.2关系模式和关系 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 关系模式的定义 关系的描述称为关系模式(Relation Schema) 关系模式形式化地表示为： 关系模式举例 关系模式举例 子模式举例 子模式是用户用到的那部分数据。除了用户用到的数据外，还应指出数据与概念模式中相应数据的关系。 关系模式小结 关