03-第三章-空间数据模型-第1节-关系数据模型.ppt

2、网状模型与图结构 一个连通的基本层次联系的集合，结点数据间没有明显的从属关系，一个结点可以与其它多个结点建立联系 将数据组织成有向图结构，结点代表数据记录，连线描述不同结点数据间的关系，可以表示多对多的关系 复杂的网可以分解成若干个基本结构，即分解系 存放的基本单位是记录，即按记录存放 查找时间较省，数据的冗余度比层次模型小，但比关系模型大 网状模型示例 工人 农民 干部 知识分子 有职业人口 无职业人口 流动人口 常住人口 总人口 人口密度 人口 商业从业人员 3、关系模型与二维表结构 由于层次模型和网状模型所具有的缺陷以及缺乏充实的理论基础，人们开始寻求新的数据模型 IBM公司E.F.Codd 在1970-1974年间发表了一系列有关关系模型的论文，奠定了关系模型的基础，关系模型得到广泛应用，关系数据库成为目前最流行的数据库 用表格数据来表示实体和实体间联系的模型即关系模型，是由许多二维关系表组成的集合 关系间建立联系的方法： 两个关系通过定义相同的属性名，反映相互联系 定义第三个关系，把两个关系建立起来 建立关系示例 职工号 姓名 年龄 系号 职称 工资 学号 姓名 年龄 系号 班级 学号 课程号 分数 课程号 课程名 课时 职工号 课程号 班级 教师情况表 课程情况表 教师任课情况表 学生情况表 学生学习情况表 关系模型的特点 通过关系中的数据而不是通过指针连接来表示实体间的关系： 表结构中的行对应于元组，各行相异，不允许重复 列对应于域，列的名称称为属性，各列名称相异，且为不能再分的基本字段 行、列次序无关紧要 n元关系必有n个属性 数据结构简单，用户使用方便 简单、灵活地表示各种实体及其关系，功能强 数据描述具有较强的一致性和独立性 理论基础深：严密的数学基础和操作代数基础，与一阶逻辑理论密切相关，具有一定的演绎功能 三、关系数据库基本原理 以关系模型为基础 应用数学理论处理数据组织 E.F.Codd 1970年发表《大型共享数据银行数据的关系模型》，获得1981年图灵奖 解释了关系模型 定义了某些关系代数运算 研究了数据的函数相关性 定义了关系的第三范式 开创了数据库的关系方法和数据规范化理论研究 目前绝大多数数据库系统属于关系数据库 1、关系数据库系统的衡量准则 目前衡量数据库的重要标准仍是E.F.Codd 分别于1974年及1985年提出的准则 E.F.Codd于1974年在IFIP会议上提出的关系数据库的六个准则为： 提供高度的数据独立性 提供严格的数据视图 减轻DBA的工作 建立理论基础 事物管理与文件管理相结合为商业及其它行业的服务做准备 操作对象是记录集合，而不是单个记录 完全关系型的12条严格标准 信息准则 确保访问准则 空值的系统处理准则 基于资源管理的动态 统一的易用的数据子语言 数据定义功能 视图定义功能 数据操作 完整性约束能力 授权机制 事物处理能力 视图更新准则 高级插入、修改及删除操作 物理数据独立性 逻辑数据独立性 数据完整性准则 分布独立性 无损害原则 E.F.Codd于1985年在《Computer World》杂志上提出 关系数据库的种类 半关系型系统：不提供完备的数据子语言，数据独立性差，无视图功能与空值概念，只满足准则中的少量原则，早期产品dBASE-III, Foxbase 基本关系型系统：完备的数据子语言，一定的数据独立性，一定空值处理能力，视图功能，满足准则的大部分条件目前大多数系统DB2, INFOMIX, ORACLE, SYBASE, INGRE5, UNIFY等 完全关系型系统：严格符合12条准则，一种理想化的系统，目前尚未出现 2、关系代数 许多数学理论可以表示关系模型，最著名的是关系代数（relational algebra）与关系演算（relational calculus） 关系代数用代数方法表示关系模型 关系演算用逻辑方法表示关系模型 关系代数是一种抽象的查询语言，是关系数据操纵语言的传统表达方式，用对关系的运算来表达查询 运算对象、运算符、运算结果是运算的三大要素 关系代数运算 运算对象-关系 运算结果-关系 运算符-四类 集合运算符：?，?，差，广义笛卡儿积 专门的关系运算符：选择、投影、连接、除 算术比较符：?， ?，? ，?，?，? 逻辑运算符: ?，?，? 3、关系数据库标准语言SQL 结构化查询语言（SQL-Structured Query Language），一种基于关系代数的语言 功能包括查询、操作、定义和控制四个方面 通用的，功能极强的关系数据库语言，已成为关系数据库的标准语言 SQL语言的动词 SQL功能 动词 数据查询 数据定义 数据操作 数据控制 SELECT CREATE,DROP,ALTER INSERT,UPDAT