关系数据库的基本模型

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1、第3章关系数据库的基本理论关系数据库应用数学方法来处理数据库中的数据。最早将这类方法用于数据处理的是1962年CODASYL发表的“信息代数”之后有1968年DavidChild在IBM7090机上实现的集合论数据结构，但系统地、严格地提出关系模型的是美国IBM公司的E·F·Codd。主要内容：关系模型的基本概念三类完整性条件关系代数基本运算重点难点：关系代数基本运算9/15/202123.1关系模型的基本概念3.2关系模型的三类完整性3.3关系代数的基本运算3.4关系演算3.5本章小结9/15/202133.1关系模型的基本概念数据模型一般包

2、括数据结构、数据操作和数据完整性约束三个部分，数据模型中的数据结构主要描述数据类型、性质以及数据间的联系，数据结构是数据模型的基础；数据模型中的数据操作主要描述在相应数据结构上的操作类型与操作方式；数据模型中的数据完整性约束主要描述数据结构内数据间的语法、语义联系，它们间的制约和依存关系，以及数据动态变化的规则以保证数据的正确、有效与相容。9/15/20214关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统。它由以下三个基本部分组成：关系数据结构关系操作关系中的完整性约束规则9/15/20215数据模型主要描述两类信息：一是实体；二是实体之间的联系。在

3、层次、网状模型中，实体之间的联系是通过指针来实现的，而在关系模型中，实体之间的联系是通过二维表中公共属性值建立起来的联系来实现的。所以，在建立关系模型时，只要把的所有的实体及其属性用关系框架来表示，同时把实体之间的关系也用关系框架来表示，就可以得到一个关系模型。9/15/20216教师关系TTnoTnameSexAgeProfSalCommDept教师号教师姓名性别年龄职称工资岗位津贴系别课程关系C授课关系SCCnoCnameCt课程号课程名课时TnoCno教师号课程号9/15/20217从以上关系的框架中，可以很容易看出哪两个关系之间有联系。

4、例如：1．教师关系和授课关系有公共的属性“教师号”，则表明这两个关系有联系。2．而课程关系和授课关系有公共的属性“课程号”，则表明这两个关系也有联系。3．至于元组之间的联系，则与具体的数据有关。只有在公共属性上具有相同属性值的元组之间才有联系。9/15/20218由上例可以看出，在一个关系中可以存放两类信息：1．描述实体本身的信息2．描述实体（关系）之间的联系的信息关系数据库系统是支持关系数据模型的数据库系统，即以关系模型为基础而构建起来的数据库系统。9/15/202193.1.1关系数据结构在关系模型中，数据的逻辑结构为满足一定条件的二维表，

5、表具有固定的列数和任意的行数，在数学上称为“关系”。关系模型的数据结构可以描述现实世界的实体以及实体间的各种联系。在关系模型中，可以把现实世界中的实体以及实体间的各种联系均用单一的关系来表示。由于关系的概念来源于数学，关系模型是在集合代数的基础上建立起来的，所以有必要从数学的角度对关系的数据结构及其基本概念做一论述。9/15/202110关系⒈域（Domain）2.笛卡尔积（CartesianProduct）3.关系（Relation）9/15/202111定义3.1域是一组具有相同数据类型的值的集合。例如，自然数、整数、实数、{0,5}、大于

6、0且小于50的自然数、长度小于20个字节的字符串集合等，都可以是域。1．域（Domain）9/15/2021122、笛卡尔积（CartesianProduct）给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以有相同的。D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为：D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…，dn）｜diDi，i＝1，2，…，n｝其中每一个元素（）叫作一个元组（n-tuple）或简称元组（Tuple），元素中的每一个值叫作一个分量（Component）。9/15/202113这些域中可以存在相同的域。例如和可以是相同的域。若为有限集，其基数（Ca

7、rdinalnumber）为，则的基数为：9/15/202114笛卡尔积可以表示为一个二维表。表中的每行对应一个元组，表中的每一列的值来自一个域。例如给出如下三个域：=学生集合={李琳、王明、林丽}=课程集合={英语、高数、政治}=成绩集合={合格、不合格}9/15/202115则、、的笛卡尔积为：{（李琳，英语，合格），（李琳，英语，不合格），（李琳，高数，合格），（李琳，高数，不合格），（李琳，政治，合格），（李琳，政治，不合格），（王明，英语，合格），（王明，英语，不合格），（王明，高数，合格），（王明，高数，不合格），（王明，政治，合格

8、），（王明，政治，不合格），（林丽，英语，合格），（林丽，英语，不合格），（林丽，高数，合格），（林丽，高数，不合格），（林丽，政治，合格），（林丽，