数据库系统概念--第3章关系数据库

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1、数据库系统教程第3章关系数据库1第3章关系数据库3.1关系数据模型3.2基本术语与形式化定义3.3完整性约束3.4关系代数*23.1关系数据模型关系数据模型源于数学。1970年IBM研究员E.F.Codd博士在美国计算机学会会刊（《CommunicationoftheACM》）上发表了题为“ARelationalModelofDataforSharedDataBanks”的论文，开创了数据库系统的新纪元。*3关系模型关系模型由三部分组成：数据结构操作集合完整性约束这三部分也称为关系模型三要素。*43.1.1数据结构关系

2、数据模型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。表是逻辑结构而不是物理结构。*5学生关系模型*6学号姓名年龄性别所在系0811101李勇21男计算机系0811102刘晨20男计算机系0811103王敏20女计算机系0821101张立20男信息管理系0821102吴宾19女信息管理系学生3.1.2数据操作关系数据模型中的操作包括：传统的关系运算：并、交、差、广义笛卡尔乘积；专门的关系运算：选择、投影、连接、除;有关的数据操作：查询、插入、删除、更改。*7操作特点关系模型

3、中操作的数据以及查询的结果都是完整的集合（或表），这些集合可以只包含一行数据，也可以是不包含任何数据的空集合。非关系模型数据库中典型的操作是一次一行或一次一个记录。集合处理能力是关系系统区别于其他系统的重要特征。*8关系模型与非关系模型区别在非关系模型中，各个数据记录之间是通过指针等方式连接的，当要定位到某条记录时，需要用户自己按指针的链接方向逐层查找——导航。在关系模型中，用户只需指定数据的定位条件，数据库管理系统就可以自动定位到该数据记录——非导航。*9层次模型查找示例*10关系模型查找示例*11学号姓名年龄性别所

4、在系0811101李勇21男计算机系0811102刘晨20男计算机系0811103王敏20女计算机系0821101张立20男信息管理系0821102吴宾19女信息管理系0821101张立20男信息管理系关系操作关系模型的数据操作主要包括：查询、插入、删除、更改关系数据库中的信息表示方式：表中的行列位置有明确的值——逻辑层。*12关系数据库的物理层关系数据库在物理层也使用指针，但这些物理层的存储细节对用户来说都是不可见的，用户所看到的物理层实际上就是存放数据的数据库文件:文件名存放位置*13关系语言特点关系操作是通过关系

5、语言实现的，关系语言的特点是高度非过程化：用户不必关心数据的存取路径和存取过程，只需要提出数据请求，DBMS会自动完成用户请求的操作；用户没有必要编写程序代码来实现对数据的重复操作。*143.1.3数据完整性约束数据的完整性是指保证数据正确性的特征。数据完整性是一种语义概念，包括：与现实世界中应用需求的数据的相容性和正确性；数据库内数据之间的相容性和正确性。*15数据完整性数据完整性由一组完整性规则定义，关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。在关系数据模型中将数据完整性分为三类：实体完整性参照完整性（引用完整性）

6、用户定义的完整性*163.2关系模型的基本术语与形式化定义3.2.1基本术语3.2.2形式化定义*173.2.1基本术语关系：关系就是二维表，二维表的名字就是关系的名字。属性：二维表中的每个列就称为一个属性（或叫字段），每个属性有一个名字——属性名某一列的值——属性值列的个数——关系的元数。如果一个二维表有n个列，则称其为n元关系。*18基本术语（续）值域：二维表中属性的取值范围称为值域。例如：“年龄”的取值为大于0的整数“性别”列的取值为{男,女}*19基本术语（续）元组:二维表中的一行数据称为一个元组（记录值）。*

7、20学号姓名年龄性别所在系0811101李勇21男计算机系0811102刘晨20男计算机系0811103王敏20女计算机系0821101张立20男信息管理系0821102吴宾19女信息管理系5个元组基本术语（续）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。例：（0811101，李勇，21，男，计算机系），有5个分量*21基本术语（续）关系模式：二维表的结构称为关系模式。设有关系名为R，属性分别为A1，A2，…，An，则关系模式可以表示为：R（A1，A2，…，An）如果将关系模式理解为数据

8、类型，则关系就是该数据类型的一个具体值。*22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。候选键：如果一个属性或属性集的值能够惟一标识一个关系的元组而又不包含多余的属性，则称该属性或属性集为候选键。*23基本术语（续）主键：当一个关系中有多个候选键时，从中选择一个作为主键。每个关系只能有一个主键。主