关系运算和完整性约束

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1、关系运算和完整性约束第三章第三章概述1在用户看来，一个关系就是一张二维表2关系模型可以理解为二维表格的定义3关系模型的数据操作：主要有选择(Select)、投影(Project)、连接(Join)、除(Division)、并(Union)、交(Intersection)、差(Difference)，查询(Query)，增加(Insert)、删除(Delete)、修改(Update)等更新操作。3关系操作的表示方式：代数方式、逻辑方式以及结合两者特点的方式。第三章概述4、关系语言可以分三类关系代数语言例如ISBL元组关系演算语言例如ALPHA,QUEL关系数据语言关系演算语言域关系演算语言例

2、如QBE具有关系代数和关系演算双重特点的语言例如SQL5、完整性约束：关系模型允许定义三类完整性约束，实体完整性；参照完整性；用户定义的完整性。返回3.1关系的定义定义3.1给定一组集合D1,D2,…,Dn，且这些集合可以相同,定义D1,D2,…,Dn的笛卡尔积(CartesianProduct)为：D1D2…Dn={(d1,d2,…,dn)

3、diDi，i=l,2,…,n}其中的每一个元素(d1,d2,…,dn)叫做一个n元组(n-tuple)，元素中第i个值di叫做第i个分量。3.1关系的定义注意：关系和笛卡尔（数学中）的区别: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

4、意义的。由于笛卡尔积不满足交换律，即(d1，d2…，dn）≠（d1，d2…，dn）但关系满足交换律，即(d1，d2…，dn）=（d1，d2…，dn）3.1关系的定义定义3.2笛卡尔积D1D2…Dn的任一子集称为D1，D2，…，Dn上的一个关系。集合D1，D2，…，Dn是关系中元组的取值范围，称为关系的域（Domain），n称为关系的度（Degree）。度为n的关系称为n元关系。例如n=1（n=2）的关系称为一元（二元）关系。返回关系的性质每一列中的值是同类型的数据，都来自同一个域。不同的列可以有相同的域，每一列称为一个属性，用属性名标识。元组中的每个分量是不可分的数据项关系中的各个元

5、组是不同的，即不允许有重复的元组。见下页例子说明。元组的次序是无关紧要的,列的次序也是无关的。3.2关系的性质表3-2职工信息表姓名职业兼职李宏行政辅导员张敏教师辅导员刘丽工人行政表3-3教师关系表（a）表3-4教师关系表（b）表3-5教师关系表（c）姓名性别姓名性别性别姓名王平男李丽女男王平李丽女王平男女李丽返回3.3关系的码关系的码是关系的一个重要概念，关系数据库要求关系中的每一个元组具有唯一性。关键码：在关系模式中，必定存在一个属性（属性组）可以唯一确定关系中别的属性的值。这个属性（属性组）就是关系模式的关键码。关键码根据细节不同通常分为如下几类：超码（SuperKey）在关系中能唯

6、一标识元组的属性集称为关系的超码。候选码（CandidateKey）不包含多余属性的超码称为候选码。对于某个关系，可能存在多个候选码。3.3关系的码4．主码（PrimaryKey）从候选码中任选一个作为现行关键码，则该关键码称为主码。一个关系的主码只能有一个，主码一旦确定通常不变。5．外码（ForeignKey）不是当前关系的候选码，却是另一个关系的候选码。关系之间的连接通常利用外码实现。返回表1学生表格学号姓名姓名兼职返回表2课程表课程号课程名学分表3选课表格学号课程号成绩3.4数据的完整性关系模式：对一类实体特征的结构性描述，即对关系的结构性描述，该描述一般包括关系名、属性名、属性域的

7、类型和长度，属性之间固有的依赖联系等。若U={A1,A2…,An}为关系R的属性集，则关系模式简记为R(U)或R(A1,A2,…,An)关系模式和关系的区别和联系：关系模式是表格的定义，关系是一个具体的表格。关系数据库也有型和值之分3.4完整性规则在数据库系统中，为了维护数据库中数据与现实世界的一致性，计算机和现实世界的数据之间必须遵循一定的约束规则，关系模型定义三类完整性：实体完整性，参照完整性和用户定义完整性。实体完整性规则(EntityIntegrity)：关系中每一个元组的主码（主键）属性不能重复，并且不能取空值。空值：当前“不知道”的值，它既不是0也不是空字符，用NULL表示。参

8、照完整性规则(ReferenceIntegrity)：设属性组A是关系R的外键且A又是关系S的主键，则对于R中的每一个元组在属性A上的值必须为：空值或者等于S中某一个元组的主键值。谓参照，就是关系R与另一关系S之间的联系，这种联系是通过其相同属性来建立的。参照完整性规则给出了关系之间建立联系的约束条件。实体完整性和参照完整性都是关系模型必须满足的完整性约束条件，这些约束条件由RDBMS自动支持。在实践中，能否取空值取决于