数据库原理与应用 教学课件 作者 陆慧娟 主编 吴达胜 刘建平 黄长城 副主编第2章 关系模型.ppt

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1、第二章关系模型本章要点关系的有关概念关系模型的数据结构与完整性关系的性质关系模式与关系数据库关系代数关系演算2.1关系模型2.1.1关系数据结构关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。2.1.2关系操作集合关系的操作：（1）查询操作：A选择B连接C除D并E交F差（2）更新操作：A增加B删除C修改①关系代数关系代数是用对关系的运算来表达查询要求的方式。②关系演算关系演算是用谓词来表达查询要求的方式。③介于关系代数和关系演算之间的语言SQL（StructuredQueryLanguage）2.1.3关系的三类完整性

2、约束完整性约束：（1）实体完整性（2）参照完整性（3）用户定义的完整性2.2关系的形式化定义2.2.1域定义2.1域(domain)是一组具有相同数据类型的值的集合。2.2.2笛卡儿积设D1,D2,…,Dn为域，则D1×D2×…×Dn={(d1,d2，…，dn)

3、di∈Di，i=1,…，n}为D1,D2,…,Dn的笛卡尔积。其中每个元素（d1,d2,…,dn）称为一个n元组(n-Tuple)，简称元组(Tuple)，元素中每个di称为分量(Component)，diDi。若Di的基数为mi，笛卡尔积的基数M

4、为笛卡尔积可以表示为一个二维表，是元组的集合。2.2.3关系笛卡尔积D1D2…Dn的任一子集称为在域D1,D2,…,Dn上的关系，表示为R(D1,D2,…,Dn)这里R表示关系的名字，n是关系的目或度（Degree）。关系是笛卡尔积的有限子集，所以关系也是一个二维表。表中的每一行对应一个元组，表中的每一列对应一个域。由于域可以相同，为了加以区别，必须对每列取一个名字，称为属性。关系中属性的个数称为元数，元组中的一个属性值称为分量。2.3关系的性质同一属性的数据具有同质性如表2.3的学生关系S2中，属性列

5、性别必须来自集合{‘男’,’女’}。表2.3关系S2同一关系的属性名具有不能重复性关系中的列位置具有顺序无关性即列的次序可以任意的交换，看下表：表2.4关系具有元组无冗余性例如表2.5中存在两个元组相同的情况，重复的元组应该删除。表2.5关系中的元组位置具有顺序无关性即行的次序可以任意交换，这个与列的次序交换类似。关系中每一个分量都必须是不可分的数据项2.4关系的码2.4.1候选码与主码能唯一标识关系中元组的一个属性或属性集,称为候选码(Candidatekey),也称候选关键字。若一个关系有多个侯选码，

6、则待定其中一个作为主码（primarykey),也称为关系码。例2.1在表1.2（P9）的学生关系S中，属性Snum就是该学生关系的码，因为每个元组的学号都是唯一的；但在表1.4选修关系SC中，码是属性组（Snum,Cnum）。因为每个学生可以选修多门课，而每门课也可以被多个学生选修，所以学号和课程号单独并不唯一，都不足以充当码，即一个学生只有选定一个课程，才唯一的对应一个原则。2.4.2主属性与非码属性包含在任何一个候选码中的属性（primeattribute)，如关系SC中的属性Snum、Cnum。不包含

7、在任何候选码中的属性称为非码属性（non-keyattribute),如关系SC中的属性Score.2.4.3外部关键码定义2.4设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码，如果F与基本关系S的主码Ks相对应，则称F是基本关系R的外部关键码（foreignkey），并称基本关系R为参照关系（referencingrelation），基本关系S为被参照关系（referencedrelation）或目标关系（targetrelation）。关系R和S不一定是不同的关系。例2.2由于Snum是学生关系S的主

8、码，所以在选修关系SC中的Snum属性是SC参照S的一个外码，这里SC为参照关系，S是被参照关系。例2.3再以表2.10(见下页)院系表D为例，该关系模式为：D(Dnum,Dname,Director)可以看出，系编号Dnum是这个关系的主码，而在表1.2学生关系表S(Snum,Sname,Ssex,Sbirth,Sphone,Dnum)中的属性Dnum是S参照D的一个外码，这里S为参照关系，D为被参照关系。2.4.4关系模型的完整性关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。1.实体完整性规则2.1实体完整

9、性规则：若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。意义：空值即不知道或无意义的值。关系对应到现实世界中的实体集，元组对应到实体，实体是相互可区分的，通过主码来唯一标识。若主码为空，则出现不可标识的实体，这是不容许的。2.参照完整性规则2.2参照完整性规则：若属性（或属性组）F是关系R的外码，它与关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值要么为空值