聊城大学计算机学院数据库原理课件第2章 关系数据库.ppt

——关系数据库基础 关系的基本概念 关系模型 关系数据操纵语言 关系代数（传统与专门） 关系演算 一、关系的基本概念 关系理论是建立在集合代数理论基础上的，有着坚实的数学基础。 E.F.Codd(Edgar Frank Codd 埃德加·考特)于70年代初提出关系数据模型，他因此获得1981年的ACM图灵奖。1972年，他提出了关系代数和关系演算的概念， 定义了关系的并、交、投影、选择、连接等各种基本运算， 为日后成为标准的结构化查询语言(SQL)奠定了基础。1923年生于英国，后定居美国 早期代表系统 SystemＲ：由IBM研制。 INGRES：由加州Berkeley分校研制。 目前主流的商业数据库系统 Oracle，Informix，Sybase，SQL Server，DB2。 Access，Foxpro，Foxbase。 关系基本概念（Ⅰ） 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）。 若Di的基数(元素数)为mi,则笛卡尔积的基数为 关系基本概念（Ⅱ） 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： 关系基本概念（Ⅲ） 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。 关系TEACH(T, S, C) 关系基本概念（Ⅳ） 关系的性质(P45) 列是同质的 即每一列中的分量来自同一域，是同一类型的数据。 如TEACH(T, S, C)={(t1 , s1 , c1), (t1 , t2 , c1)}是错误的。 不同的列可来自同一域，每列必须有不同的属性名。 如P={t1，t2 ， s1，s2 ，s3}，C= {c1，c2}，则TEACH不能写成TEACH (P, P, C)，还应写成TEACH(T, S, C)。 行列的顺序无关紧要。 任意两个元组不能完全相同（集合内不能有相同的两个元素）。 每一分量必须是不可再分的数据。满足这一条件的关系称作满足第一范式（1NF）的。 关系模型（Ⅰ）关系模型的三要素：数据结构、数据操作、三类完整性 数据结构 单一的数据结构——关系 实体集、联系都表示成关系。 关系模型（Ⅱ） 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。 如DEPT中的Dno，Dname都可作为候选码。 任何一个候选码中的属性称作主属性。 如SC中的(Sno，Cno) 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Dno作为DEPT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S关系中的Dno属性。 关系模型（Ⅲ） 关系模式 关系的描述称作关系模式，包括关系名、关系中的属性名、属性向域的映象、属性间的数据依赖关系等，记作R(A1 , A2 ,…, An ) 。 属性向域的映象一般直接说明为属性的类型、长度等。 某一时刻对应某个关系模式的内容（元组的集合）称作关系。 关系模式是型，是稳定的。 关系是某一时刻的值，是随时间不断变化的。 关系数据库 其型是关系模式的集合，即数据库结构，称作数据库的内涵(Intension) 其值是某一时刻关系的集合，称作数据库的外延(Extension)。----记录 关系模式举例 学生 (学号，姓名，性别，年龄，系号） student (sno , sname , ssex , sage , sdept) 课程（课程号，课程名，先行课，学分） course (cno , cname , cpno, credit) 选课（学号，课程号，成绩） sc (sno , cno , g