第4章--关系数据库.ppt

*第4章关系数据库●4.1关系模型及其三要素●4.1.1关系数据结构●4.1.2关系操作概述●4.1.3关系的完整性●4.2关系代数●4.2.1传统的集合运算●4.2.2专门的关系运算●4.2.3用关系代数表示检索的例子1.关系的数学定义1)引例关系的数学概念可从日常生活中引出。例如：M={王强，张伟，戈华}是男性集合W={李丽，刘英}是女性集合若M和W中存在夫妻关系时，那么可能的配对如下：M×W={(王强，李丽),(王强，刘英),(张伟，李丽),(张伟，刘英),(戈华，李丽),(戈华，刘英)}在数学上将所有可能的配对叫“笛卡尔积”，直观上是诸集合各元素间一切可能的组合。笛卡尔积可看成一个二维表。如图a所示。●4.1关系模型及其三要素●4.1.1关系数据结构刘英戈华李丽戈华刘英张伟李丽张伟刘英王强李丽王强WM李丽戈华刘英王强WM(a)笛卡尔积M×W(b)M×W上的夫妻关系显然，表中的配对不会都是夫妻关系，假定王强和刘英、戈华和李丽是事实上的夫妻，则从表中取出这二对才有意义，图b取自笛卡尔积的子集，称它为笛卡尔积上的二元关系。2)域（Domain）的定义：域是一组具有相同数据类型的值的集合。域要命名。域中数据个数叫域的基数。3)笛卡儿积（CartesianProduct）的定义：给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以有相同的部分，则D1，D2，…，Dn的笛卡儿积为：D1×D2×…×Dn={(d1，d2，…，dn)|di∈Di，i=1，2，…，n}.其中每一个元素（d1，d2，…，dn）称为一个n元组（n-Tuple），简称元组（Tuple）。元素中的每一个值di称作一个分量（Component）。若Di(i=1,2,…,n)为有限集，其基数为mi(i=1,2,…,n)，则D1×D2×…×Dn的基数为：笛卡尔积可以表示成一个二维表。表中的每行对应一个元组，表中的每列对应一个域。例如给出三个域：D1=姓名={王平，李丽，张晓刚}；D2=性别={男，女}；D3=年龄={19，20}.则D1，D2，D3的笛卡尔积为：D1×D2×D3={(王平,男,19),(王平,男,20),(王平,女,19),(王平,女,20),(李丽,男,19),(李丽,男,20),(李丽,女,19),(李丽,女,20),(张晓刚,男,19),(张晓刚,男,20),(张晓刚,女,19),(张晓刚,女,20)}。该笛卡儿积的基数为3*2*2=12，即D1×D2×D3一共有12个元组，这12个元组可列成一张二维表，如表4-1所示。4)关系（Relation）的定义：D1×D2×…×Dn的子集称作在域D1，D2，…，Dn上的关系，表示为：R（D1，D2，…，Dn）.这里：R表示关系的名字，n是关系的目或度（Degree）。在表4-1的笛卡儿积中取出一个子集构造一个学生关系。2.关系中的基本名词1）元组(Tuple)：关系表中的每一横行称作一个元组，组成元组的元素为分量。2)属性(Attribute)：关系中的每一列称为一个属性。属性具有型和值两层含义：属性的型指属性名和属性取值域；属性的值指属性具体的取值。由于关系中的属性名具有标识列的作用，因而同一关系中的属性名（即列名）不能相同。3)候选码、主码和全码若关系中的某一属性组（或单个属性）的值能惟一地标识一个元组，则称该属性组（或属性）为候选码（CandidateKey)。为数据管理方便，当一个关系有多个候选码时，应选定其中的一个候选码为主码（PrimaryKey）。当然，如果关系中只有一个候选码，这个惟一的候选码就是主码。若关系的候选码中只包含一个属性，则称它为单属性码；若候选码是由多个属性构成的，则称为它为多属性码。若关系中只有一个候选码，且这个候选码中包括全