第3章关系数据库研究.ppt

数据库原理与应用 高等院校计算机教材系列 第3章 关系数据库 3.1 关系模型概述 3.2 关系数据模型的基本术语与形式化定义 3.3 关系模型的完整性约束 3.4 关系代数 3.1 关系数据模型概述 关系数据结构 关系操作 数据完整性约束 3.1 关系数据结构 关系数据模型源于数学。 用二维表来组织数据，这个二维表在关系数据库中就称为关系。 关系数据库就是表或者说是关系的集合。 关系系统要求让用户所感觉的数据库就是一张张表。 在关系系统中，表是逻辑结构而不是物理结构。 关系操作 传统的关系运算： 并（Union） 交（Intersection） 差（Difference） 广义笛卡尔乘积（Extended Cartesian Product） 专门的关系运算： 选择（Select） 投影（Project） 连接（Join） 除（Divide） 关系模型的数据操作 主要包括：查询、插入、删除和修改数据。 是基于集合的操作，操作对象和操作结果都是集合（或关系）。 是非过程化的。 数据完整性约束 数据完整性是指数据库中存储的数据是有意义的或正确的。 主要包括三大类： 实体完整性 参照完整性 用户定义的完整性 关系数据模型的基本术语 关系 ：关系就是二维表。并满足如下性质： 关系表中的每一列都是不可再分的基本属性； 表中的行、列次序并不重要。 属性 ：表中的每一列是一个属性值集，列可以命名，称为属性名。 值域：属性的取值范围 。如，性别只能是‘男’和‘女’两个值。 关系数据模型的基本术语（续） 元组：表中的每一行称作是一个元组，它相当于一个记录值。 分量：元组中的每一个属性值称为元组的一个分量，n元关系的每个元组有n个分量。 关系模式：关系模式是关系的“型”或元组的结构共性的描述。关系模式实际上对应关系表的表头。设关系名为R，属性分别为A1，A2，…，An，则关系模式可以表示为： R（A1，A2，…，An） 关系数据模型的基本术语（续） 关系数据库：对应于一个关系模型的所有关系的集合称为关系数据库。 候选码：能够惟一标识关系中的一个元组的一个属性或最小属性组。 主码：指定候选码中的一个作为主码。 关系数据模型的基本术语（续） 主属性：包含在任一候选码中的属性称为是主属性。 非主属性：不包含在任一候选码中的属性称为是非主属性。 外码：如果某个属性不一定是所在关系的码，但是其他关系的码，则称该属性为外码。 关系数据结构及其形式化定义 1．关系的形式化定义 笛卡尔积： 设D1，D2，…，Dn为任意集合，定义笛卡尔积D1，D2，…，Dn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，简称元组。元组中每一个di称为是一个分量。 笛卡儿乘积示例 设：D1＝{计算机专业，信息科学专业} D2＝{张珊，李海，王宏} D3＝{男，女} 则D1×D2×D3笛卡尔积为： D1×D2×D3＝{ （计算机软件专业，张珊，男），（计算机软件专业，张珊，女）， （计算机软件专业，李海，男），（计算机软件专业，李海，女）， （计算机软件专业，王宏，男），（计算机软件专业，王宏，女）， （信息科学专业，张珊，男），（信息科学专业，张珊，女）， （信息科学专业，李海，男），（信息科学专业，李海，女）， （信息科学专业，王宏，男），（信息科学专业，王宏，女）} 笛卡尔积实际上就是一个二维表 笛卡尔积D1，D2，…，Dn的任意一个子集称为D1，D2，…，Dn上的一个n元关系。 形式化的关系定义同样可以把关系看成二维表，给表的每个列取一个名字，称为属性。 n元关系有n个属性，一个关系中的属性的名字必须是唯一的。 属性Di的取值范围（i＝1，2，…，n）称为该属性的值域（domain）。 从集合论的观点也可以将关系定义为：关系是一个有K个属性的元组的集合。 2．对关系的限定 关系中的每个分量都必须是不可再分的最小数据项。 表中列的数据类型是固定的，即每个列中的分量是同类项的数据，来自相同的值域。 不同的列的数据可以取自相同的值域，每个列称为一个属性，每个属性有不同的属性名。 关系表中行、列的顺序不重要 。 同一个关系中元组不能重复。 3.3 关系模型的完整性约束 3.3.1 实体完整性 3.3.2 参照完整性 3.3.3 用户定义的完整性 实体完整性 实体完整性是保证关系中的每个元组都是可识别的和惟一的。 而且表中不允许存在如下的记录： 无主码值的记录 主码值相同的记录 参照完整性 用于描述实体之间的联系。 参照完整性一般