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数据库原理 咸阳师范学院信息工程学院 第二章 关系数据库 本章主要教学内容: 2.1 关系数据结构 2.2 关系操作 2.3 关系的完整性 2.4 关系代数 2.5 关系演算 重点及难点: 了解关系的数据结构； 掌握关系的三类完整性； 掌握专门的关系运算； 2.1关系数据结构 单一的数据结构----关系 现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示 数据的逻辑结构----二维表 从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。 2.1 关系数据结构 关系模型建立在集合代数的基础上 关系数据结构的基本概念 关系 关系模式 关系数据库 2.1 关系数据结构 2.1.1 关系 2.1.2 关系模式 2.1.3 关系数据库 2.1.1 关系 ⒈ 域（Domain） 2. 笛卡尔积（Cartesian Product） 3. 关系（Relation） ⒈ 域（Domain） 域是一组具有相同数据类型的值的集合。例: 整数 实数 介于某个取值范围的整数 长度指定长度的字符串集合 {‘男’，‘女’} 介于某个取值范围的日期 2. 笛卡尔积（Cartesian Product） 1) 笛卡尔积 给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以有相同的域。D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为： D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…，dn）｜di?Di，i＝1，2，…，n｝ 所有域的所有取值的一个组合 不能重复 笛卡尔积 例 给出三个域： D1=SUPERVISOR ={ 张清玫，刘逸 } D2=SPECIALITY={计算机专业，信息专业} D3=POSTGRADUATE={李勇，刘晨，王敏} 则D1，D2，D3的笛卡尔积为： D1×D2×D3 ＝ ｛(张清玫，计算机专业，李勇)，(张清玫，计算机专业，刘晨)， (张清玫，计算机专业，王敏)，(张清玫，信息专业，李勇)， (张清玫，信息专业，刘晨)，(张清玫，信息专业，王敏)， (刘逸，计算机专业，李勇)，(刘逸，计算机专业，刘晨)， (刘逸，计算机专业，王敏)，(刘逸，信息专业，李勇)， (刘逸，信息专业，刘晨)，(刘逸，信息专业，王敏) ｝ 笛卡尔积 2) 元组（Tuple） 笛卡尔积中每一个元素（d1，d2，…，dn）叫作一个n元组（n-tuple）或简称元组。 3) 分量（Component） 笛卡尔积元素（d1，d2，…，dn）中的每一个值di叫作一个分量。 笛卡尔积 4) 基数（Cardinal number） 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M为： 在上例中，基数：2×2×3＝12，即D1×D2×D3共有2×2×3＝12个元组 笛卡尔积 5)笛卡尔积的表示方法 笛卡尔积可表示为一个二维表。表中的每行对应一个元组，表中的每列对应一个域。 在上例中，12个元组可列成一张二维表 3. 关系（Relation） 1) 关系 D1×D2×…×Dn的子集叫作在域D1，D2，…，Dn上的关系，表示为 R（D1，D2，…，Dn） R：关系名 n：关系的目或度（Degree） 注意： 关系是笛卡尔积的有限子集。无限关系在数据库系统中是无意义的。 由于笛卡尔积不满足交换律 关系满足交换律 解决方法：为关系的每个列附加一个属性名以取消关系元组的有序性 2) 元组 关系中的每个元素是关系中的元组，通常用t表示。 3) 单元关系与二元关系 当n=1时，称该关系为单元关系（Unary relation）。 当n=2时，称该关系为二元关系（Binary relation）。 4) 关系的表示 关系也是一个二维表，表的每行对应一个元组，表的每列对应一个域。 5) 属性 关系中不同列可以对应相同的域，为了加以区分，必须对每列起一个名字，称为属性（Attribute）。 n目关系必有n个属性. 6) 码 候选码（Candidate key） 若关系中的某一属性组的值能唯一地标识 一个元组，则称该属性组为候选码 在最简单的情况下，候选码只包含一个属性。 全码（All-key） 在最极端的情况下，关系模式的所有属性组 是这个关系模式的候选码，称为全码（All- key） 主码 若一个关系有多个候选码，则选定其中一个 为主码（Primary key） 主码的诸属性称为主属性（Prime attribute）。 不包含在任何侯选码中的属性称为非码属性 （Non-key attribute） 7) 三类关系 基本关系（基本表或基表） 实际存在的表，是实际存