[工学]第2章 关系数据库基本原理.ppt

第2章 关系数据库基本原理 本章内容 2.1 关系数据库概述 2.2 关系代数的基本原理 2.3 关系模式的分解 2.4 关系模型的完整性约束 2.5 数据库的设计方法 2.1 关系数据库概述 关系数据模型 数据模型的任务是描述现实世界中的实体及其联系。关系数据模型就是采用一个有序数组描述实体及其属性，用这种有序数组的集合描述一个实体集合，而采用定义在两个集合上的关系反映不同实体间的联系。 2.1 关系数据库概述 关系数据库基本概念 定义：关系数据库就是一些相关的二维表和其他数据库对象的集合。 在这个定义中明确，关系数据库中的所有信息都存储在二维表格中；一个关系数据库可能包含多个表；除了这种二维表外，关系数据库还包含一些其他对象，如视图等。 关系模型的基本概念: 1．关系 一个关系就是一张二维表，通常将一个没有重复行、重复列的二维表看成一个关系，每个关系都有一个关系名。 2.1 关系数据库概述 2．元组 二维表的每一行在关系中称为元组(Tuple)。一行描述了现实世界中的一个实体，或者描述了不同实体间的一种联系。 3．属性 二维表的每一列在关系中称为属性(Attribute)，每个属性都有一个属性名，各个属性的取值称为属性值。每个属性有一定的取值范围，称为值域。 4．关键字 ????关系中能惟一区分、确定不同元组的属性或属性组合，称为该关系的一个关键字。关键字又称为键或码(Key)。 2.1 关系数据库概述 5．外部关键字 如果关系中某个属性或属性组合并非关键字，但却是另一个关系的主关键字，则称此属性或属性组合为本关系的外部关键字或外键(Foreign Key)。在关系数据库中，用外部关键字表示两个表间的联系。 2.1 关系数据库概述 关系数据库基本特征 有坚实的理论基础 数据结构简单、易于理解 对用户提供了较全面的操作支持 得到了众多开发商的支持 2.2 关系代数的基本原理 关系的数学定义 1．集合 集合没有严格的形式定义，一般说来，集合是与某一研究过程相关的一类对象的整体，这些对象称为集合的元素。 2．元组 几个元素组成的一个有序组称为一个元组，通常元组用圆括号括起来的一些元素表示，元素间使用逗号分隔。 例如(3，5，6)和(E001,钱达理,男,东风路78号)是元组的例子。 在关系数据库中，可以把一个表的每一行看作一个元组。 2.2 关系代数的基本原理 3．集合的笛卡尔乘积 设A1、A2、…、An为任意集合，A1、A2、…、An的笛卡尔乘积记做：A1×A2×…×An,并且定义D= A1×A2×…×An ={(a1，a2，…，an)|ai∈Ai，i=1，2，…，n}，其中(a1，a2，…，an)是一个元组，它的每个元素ai取自对应的集合Ai。 例如，设A={1，2}，B={a，b}，则A×B={(1，a)，(1，b)，(2，a)，(2，b)}。 4．关系 关系是一个集合，其组成元素是元组而不是组成元组的元素。 2.2 关系代数的基本原理 关系运算 对二维表格进行运算的机制。 1．并 设A、B同为n元关系，则A、B的并也是一个n元关系，记作A∪B。 2．交 设A、B同为n元关系，则A、B的交也是一个n元关系，记作A∩B。A∩B包含了所有同属于A、B的元组。 3．差 设A、B同为n元关系，则A、B的差也是一个n元关系，记作A-B。A-B包含了所有属于A但不属于B的元组。 2.2 关系代数的基本原理 例2-1 设A={(湖南，长沙)，(河北，石家庄)，(陕西，西安)}，B={(湖北，武汉)，(广东，广州)，(广东，深圳)，(陕西，西安)}，求 A∪B、A∩B、A-B。 显然，A、B是表示城市和所在省的关系。 A∪B={(湖南，长沙)，(河北，石家庄)，(陕西，西安)，(湖北，武汉)，(广东，广州)，(广东，深圳)} A∩B={(陕西，西安)} A-B={(湖南，长沙)，(河北，石家庄)} 2.2 关系代数的基本原理 4．连接 设A是一个包含m个元组的k1元关系，B是一个包含n个元组的k2元关系，则A、B的连接是一个包含m×n个元组的k1+k2元关系，记作A×B。 5．投影 设 R=R(A1，A2，…，An)是一个n元关系，{i1，i2，…，im}是{1，2，…，n}的一个子集，并且 i1i2…im，定义： 称π(R)是R在上的一个投影。 6．选择 设 R={(a1，a2，…，an)}是一个n元关系，S是关于(a1，a2，…，an)的一个条件，R中所有满足S条件的元组组成的子关系S(R)，称为R的一个选择。 2.2 关系代数的基本原理 例2-2 设 R1=R1(姓名,性别)={(钱达理,男)，(东方牧,男)}，R2=R2(所在单位，住址)={(总经理办