[理学]数据库系统概论课件02.ppt

数据库结构与原理 第二章 关系数据库 本 章 要 点 关系模型概述 关系数据库是应用数学方法处理数据，实体和实体之间的联系都用“关系”来描述。关系数据库系统是近年来发展最快，应用得也最广泛的数据库系统。 关系操作 关系操作是集合操作，操作的对象及结果都是集合，是一次一集合(Set-at-a-time)的方式，而非关系型的数据操作方式是一次一记录(Record-at-a-time) 关系操作可以用关系代数和关系演算两种方式来表示，它们是相互等价的 如用关系代数来表示关系的操作，可以有选择、投影、连接、除、交、差、并等 关系数据语言的特点 一体化 一般关系系统的数据语言都同时具有数据定义、数据操纵和数据控制语言，而不是分为几个语言。对象单一，都是关系，因此操作符也单一。 非过程化 用户只需提出“做什么”，无须说明“怎么做”，存取路径的选择和操作过程由系统自动完成 面向集合的存取方式 操作对象是一个或多个关系，结果是一个新的关系（一次一关系）。非关系系统是一次一记录的方式 抽象的查询语言 关系代数 用对关系的运算来表达查询，需要指明所用操作 关系演算 用谓词来表达查询，只需描述所需信息的特性 元组关系演算 谓词变元的基本对象是元组变量 域关系演算 谓词变元的基本对象是域变量 具体系统中的实际语言 SQL 介于关系代数和关系演算之间，由IBM公司在研制System R时提出 QUEL 基于Codd提出的元组关系演算语言ALPHA，在INGRES上实现 QBE 基于域关系演算，由IBM公司研制 关系数据结构及形式化定义 域(Domain) 一组值的集合，这组值具有相同的数据类型 如整数的集合、字符串的集合、全体学生的集合 笛卡尔积(Cartesian Product) 一组域D1 , D2 ,…, Dn的笛卡尔积为: D1×D2×…×Dn = {(d1 , d2 , … , dn) | di∈Di , i=1,…,n} 笛卡尔积的每个元素(d1 , d2 , … , dn)称作一个n-元组(n-tuple) 元组的每一个值di叫做一个分量(component) 笛卡儿积举例 例：设 D1为教师集合(T)= {t1，t2} D2为学生集合(S)= {s1，s2 ，s3} D3为课程集合(C)= {c1，c2} 则D1×D2×D3是个三元组集合，元组个数为2×3×2，是所有可能的(教师，学生，课程)元组集合 笛卡尔积可表为二维表的形式 元组有序性和基数的计算 元组不是di 的集合，元组中分量是按序排列的，集合中是无序的。 如(a,b,c)?(b,c,a)?(c,a,b),但{a,b,c}={b,c,a}={c,a,b} 基数：域的可取值个数 如{男，女}这个域的基数是2 若Di的基数为mi，则笛卡尔积的基数为 形式化定义关系 关系 笛卡尔积D1×D2×…×Dn的子集叫做在域D1 , D2 ,…, Dn上的关系，用R(D1 , D2 ,…, Dn )表示 R是关系的名字，n是关系的度或目 关系是笛卡尔积中有意义的子集 关系也可以表示为二维表 如上例的笛卡儿积，其一个子集为关系TEACH(T, S, C)，如下表所示 关系示例 例：若属性A1,A2分别在域D1,D2中取值D1={1,2,3}，D2={a,b}，则求D=D1×D2 如下： 解：D1的基数m1=2, D2 的基数m2=3， 码的几个概念 候选码（Candidate Key） 关系中的一个属性组，其值能唯一标识一个元组。若从属性组中去掉任何一个属性，它就不具有这一性质了，这样的属性组称作候选码 一个关系可以有多个候选码，如学生表可以有学号，身份证号两个候选码；选课表中学号和课程号共同构成候选码。 任何一个候选码中的属性称作主属性：如选课表中的学号和课程号都是主属性 主码（Primary Key） 进行数据库设计时，从一个关系的多个候选码中选定一个作为主码 如可选定学号作为学生表的主码 外部码（Foreign Key） 关系R中的一个属性组，它不是R的码，但它与另一个关系S的码相对应，则称这个属性组为R的外部码 如“学生”关系中的“班级号”属性 码的几个概念 非码属性：不包含在任何候选码中的属性。 例：选课关系(学号，课程号，成绩) 其中：“学号”、“课程号”两个属性一起成为选课关系的候选码，也是主码，属性“成绩”就是非码属性。 全码：关系的所有属性就是关系的候选码。 例：借阅登记(借阅证号，总编号，借阅日期) 这个关系中的三个属性一起才能唯一标识一次借阅登记，故是该关系的全码 关系的分类和扩充定义 分类： 基本表：实际存在，数据的逻辑表示，可以读取和修改 查询表：查询结果构成