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高级数据库系统及其应用第1部分数据库系统基础第2章关系模型与关系数据库LOGO

第2章关系模型与关系数据库关系数据模型2.12.22.32.4关系操作与关系查询语言SQL语言应用关系数据库2024/3/11星期2

2.1关系数据模型2.1.1关系模型基础2.1.2关系模型的约束及其表达2.1.3关系数据库2024/3/11星期3

2.1.1关系模型基础v关系（表）§关系模型将数据库表示为一组“关系(relation)”的集合。每个关系好比一个具有多个行(row)和多个列(column)的二维值表(table)。§每个关系含两部分信息：关系模式(relationschema)和关系实例(relationinstance)。§在正式的关系模型术语中?表行：被称为记录(record)或元组(tuple)?表列标题：被称为属性(attribute)或字段(field)。2024/3/11星期4

一个简单关系表的关系模式和关系实例示例(图2.1)2024/3/11星期5

其它几个重要的关系模型概念（1）v属性域§在关系模型中，必须为每个属性指定一个域(domain)。v关系模式(relationschema)§指一个关系的基本模式结构定义。§形式上，名为R的关系模式可表示为:?R(A[:dom(A)],…,A[:dom(A)])11nnv关系实例（关系状态）§关系的每个数据行称为一个元组，可形式表示为?t=v,v,…,v，12n§关系的实例（状态）是一个元组集或记录集，可形式表示为:?r(R)={t,t,…,t}12n2024/3/11星期6

其它几个重要的关系模型概念（2）v关系数据库模式(Schema,S)§指由一个关系模式集{R,R,…,R}和一个关系12n约束集ICs构成的定义集；§S={R,R,…,R}+ICs。12nv关系数据库状态§指特定时刻DB中所有关系状态的集合，即DB={r,r,…,r}，其中，r是关系R的状态。12niiv关系数据库§关系数据库(RDB)，是采用关系模型来表示数据的数据库。RDB的一个状态也称为一个RDB实例。2024/3/11星期7

2.1.2关系模型的约束及其表达v完整性约束(IntegrityConstraints,ICs)§DBMS必须能强制实施与DB模式有关的所有约束，以限制允许存储到DB的数据，确保DB中只有满足约束的合法数据。§ICs的主要类型包括域约束、主键约束和外键约束，它们常被统称为基于模式的约束。v键约束§超键(superkey,SK)的概念?能唯一标识关系R中每个元组的一个属性子集?超键中可能会有冗余属性§候选键(CandidateKey)?没有冗余属性的超键2024/3/11星期8

引用完整性约束v引用完整性约束(referentialintegrityconstraint)§指要在两不同关系之间指定，用来维护两关系元组间一致性的一种关系模型约束。§该约束指定：当某关系元组引用另一个关系中元组时，只能引用已经存在的元组。v外键(ForeignKey,FK)定义v外键条件指定了两个关系模式R1和R2之间的一个引用完整性约束，或简称为外键约束。2024/3/11星期9

约束指定－－应用实例2024/3/11星期10

2.2关系操作与关系查询语言2.2.1关系代数2.2.2关系演算关系模型中除了引入描述DB结构u本节介绍：基于关系模型的两种模和约束的概念外，还引用了一组可型语言--关系代数/关系演算。操纵DB的操作----通过基于模型的u下节介绍：以这两种形式语言为基础的关系模型标准化语言(SQL)专门语言，来表达模型操作。本章查询表达说明用例模式（“水手值勤服务”）Sailors(sid:integer,sname:string,rating:integer,age:integer);Boats(bid:integer,bname:string,color:string);Reserves(sid:integer,bid:integer,day:date);u关系查询语言的两种属性引用方法：(1)属性名(2)属性在关系模式中的位置或顺序号2024/3/11星期11

“水手值勤服务”的一个简单模式实例2024/3/11星期12

2.2.1关系代数v关系代数由一组操作符构成。每个操作符接受1或2个关系实例作为参数，返回一个关系实例作为结果。以下三个方面因素，可突显关系代数在RDBMS中的重要性和地位：§它为关系模型操作提供了一个形式化的基础；§是RDBMS查询实现和优化