第6章的 信息系统与数据库技术.ppt

在面向对象模型中把现实世界的实体都模拟为一种对象，并把类似的对象归并为一类（Class） 每个对象有一个状态，对象的状态是该对象属性值的集合 每个对象有一组操作，而每个操作决定对象的一种行为 每个对象有一个唯一的标识符，它把对象状态和对象行为“封装”在一起 对象之间通过消息进行通信。当一个对象要求另一个对象做某个动作时，就向它发送一个消息，以激活该对象的某个方法 对象的每个方法都对应且仅对应一条消息 对象运行的结果也以消息的形式给出 面向对象模型 6.2 关系数据库 6.2.1 关系模型 （1）关系数据模型的逻辑结构 关系数据模型的基本结构是关系 关系数据模型中数据的逻辑结构是一张二维表（Table），它由表名、行和列组成。表的每一行称为一个元组（Tuple），每一列称为一个属性（Attribute）。 用关系数据模型对一个具体单位中客观对象的实体集、属性和联系的结构描述，一般称为关系数据模式（Data Schema），而二维表中的内容即为其实例。 关系数据模式的一般描述形式为： R（A1,A2,…Ai…,An） 1 关系数据模型的数据结构 （2）关系数据模型的存储结构 在关系数据模型中，实体集、实体集之间的联系都用二维表来表示。在支持关系模型的数据库（即关系数据库）物理组织中，二维表以文件形式存储。在大多数数据库中，二维表与操作系统中的文件相对应。 文件系统（操作系统） 关系模型 数据库语言SQL 记录类型 关系模式 基本表结构 文件 关系（二维表） 基本表 记录 元组 行 数据项 属性 列 （3）关系数据模型的特点 在这一节里，我们从集合论角度给出关系数据结构的形式化定义。 【定义1】域（Domain）是一组具有相同数据类型的值的集合。 【定义2】给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以有相同的。其笛卡尔积（Cartesian product）为：D1×D2× … ×Dn = {(d1,d2,…,dn)| di∈Di , i = 1,2,…,n }。 2 关系模型结构的形式化定义 【定义3】D1×D2×…×Dn的子集称为在域D1，D2，…，Dn上的关系。 若D1，D2，…，Dn对应的属性名为A1,A2,…，An，则可将这种关系的结构表示如下： R(A1/D1, A2/D2,…,An/Dn),可简化为：R(A1,A2,…，An) 与前述相一致，称这种结构为关系数据模式，其中R为关系数据模式的名，n为关系数据模式的属性的个数，称为关系的目（degree或arity）。关系中的每个元素称关系的元组（Tuple），用t表示。由此，若R的值用r来表示，它是n目元组t的集合，即：r = {t1,t2,…,tm}。其中，每个元组t可表示为： t = (v1,v2,…,vm), vi∈Di,1≤i≤n 在关系数据模型中，对每个关系还作了一些限制 关系模式用R（A1，A2，…，An）表示，仅仅说明关系的语法，但是并不是每个合乎语法的元组都能成为R的元组，它还要受到语义的限制。数据的语义不但会限制属性的值，数据的语义还会制约属性间的关系，这些约束可以用来保证数据库中数据的正确性，称其为关系数据模型的完整性约束。 三类关系数据模型的完整性规则: （1）实体完整性 （2）引用完整性 （3）用户定义完整性约束 3 关系数据模型的完整性 （1）实体完整性 若属性A为关系R的主键，则A不能为空值（即其值处于未知状态，记为Null）或重值。 【定义4】设F是基本关系R（指对应实际存储的文件）的一个或一组属性，但不是R的主键。如果F与另一个基本关系S的主键KS相对应，则称F是基本关系R的外键（Foreign key），关系R和S可以是同一个关系。 （2）引用完整性 R1的外键F要么是被引用关系R2中某一元组实际存在的主键值，要么为空值。简单地说，即“引用完整性”要求在关系中不允许引用不存在的实体（即元组）。 （3）用户定义完整性约束 用户定义完整性它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求，由应用环境对数据的需求而决定。 E_R概念模型转换为关系模式的两条原则 ① 实体的转换 ② 联系的转换 “联系”转换成”关系模式”中的主键应仔细考虑: 联系 为 1：1 联系 为 1：n 联系 为 m:n 4 E_R概念模型转换为关系数据模式 6.2.2 关系数据库的基本操作 关系数据模型提供了关系操作的能力，这种操作能力可用代数方式和逻辑方式来表示，分别称为关系代数和关系演算。 关系代数：用对关系的运算来表达查询要求的方法 (代数方式表示) 关系演算：用谓词来表达查询要求的方式 (逻辑方式表示) 关系代数操作简称为关系操作。分为两类： 传统的集合操