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1、第二章第一讲关系数据库设计理论1本章要点1、关系模型的概念与分类2、关系数据结构及定义3、关系代数的基本运算4、关系完整性5、关系数据库设计与设计规范22.1关系模型2.1.1关系的一些术语(1)关系：在关系模型中，一个关系就是一张二维表。(2)属性：表中的列称为属性，每一个列有一个属性名。(3)元组：表中的行称为元组。(4)域：具有相同数据类型的值的集合称为域(Domain)，域是属性的取值范围。(5)候选码：如果关系中的某个属性或属性组能唯一地标识一个元组，称该属性或属性组为候选码。(6)主码(主键)：若一个关系中有多个候选码，则选定其中一个
2、为主码(主键)。主码的属性称为主属性。(7)外码(外键)：设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是R的候选码，如果F与基本关系S的主码Ks相对应，则称F为基本关系R的外码。3域(Domain)定义：一组具有相同数据类型的值的集合。例如，假设规定人的年龄在1至200之间，那么年龄对应的域就是1至200所有整数的集合；如果用1表示性别为男，0为女，则性别对应的域就是{0,1}。42.1.2关系模型关系模型是用二维表格结构来表示实体及实体间联系的模型。关系模型由关系数据结构、关系操作集合和完整性规则三部分组成。关系模型的特点：(1)关系必须规范化，指关
3、系模型中的每一个关系模式都必须满足一定的要求；(2)模型概念单一；(3)集合操作，操作对象和结果都是元组的集合，即关系。5关系模型关系模型包括数据结构、关系操作和完整性。数据结构关系模型的数据模型非常单一，实体和实体间联系均使用关系表示。可以将关系理解为一个二维表格。6关系操作关系模型是基于关系代数数学基础的模型，关系运算的语言分为两类：关系代数语言：把关系当作集合，常用的关系操作有交、并、差、除法、选择、投影和连接等。关系演算语言：使用谓词来表达查询的要求。若谓词的对象是元组变量，称为元组关系演算；若为域变量，称为域关系演算。SQL语言：结合了
4、关系代数和关系演算的优点，是关系数据库的标准语言。7完整性1.实体完整性规则：若属性A为基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。例如，学生关系中，如果学号是主键，则所有的元组（即学生的记录）中学号属性不能为空，因为每个学生必有学号。1982年12月4日女王珊010210……1982年3月19日1982年6月9日出生日期李婷王南姓名备注女010208男010205性别学号学生关系（表）主键为：学号王珊的记录信息是关系的一个元组。82.参照完整性外码（ForeignKey）：设F是关系R1的一组属性，但不是R1的键；如果F与关系R2的主键P对应，则称
5、F是关系R1的外键。并称关系R1为参照关系(ReferencingRelation)，关系R2为被参照关系(ReferencedRelation)或目标关系(TargetRelation)。R1和R2也可能是同一个关系。例如，现在有两个关系，分别表示学生信息和学院信息：R1(学号，姓名，性别，所在学院编号)R2(学院编号，学院名称，学院位置)参见下页的图形：2.2关系模型9学号姓名性别所在学院编号010205王南男001010208李婷女001……R1：学生信息关系（表）学院编号学院名称学院位置001材冶学院采矿馆002信息学院主楼……R2：学院
6、信息关系（表）“学号”是R1的主键。“学院编号”是R2的主键。R1中的“所在学院编号”要参照R2的“学院编号”取值；二者定义在同一个域上。“所在学院编号”是R1的外键。R1为参照关系；R2为被参照关系。2.2关系模型10关系数据库中，一个关系可以看作是一个______思考题：一个关系中某个属性的值能唯一标识关系中的每一个元组，该属性称为_____关系模型包括三部分：_________112.2关系数据结构及形式化表示在关系模型中，无论是实体还是实体之间的联系都由单一的结构类型关系来表示。2.2.1关系数据结构(1)笛卡儿积(CartesianPr
7、oduct)设有一组域D1，D2，…，Dn，这些域可以部分或者全部相同。域D1，D2，…，Dn的笛卡儿积定义为如下集合：D1×D2×…×Dn={(d1,d2,…,dn)
8、di∈Di，i=1，2，…，n}其中每一个元素(d1,d2,…,dn)称为一个n元组(或简称元组)，元素中的每一个值称为一个分量。人们通常感兴趣的是笛卡儿积的某些子集，笛卡儿积的子集就是一个关系。12笛卡儿积可表示为一个二维表，表中每行对应一个元组，每列对应一个域。例如，给出两个域：D1=Student={王南，李婷}，表示学生集合D2=Major={理学院，信息学院}，表示学院
9、集合D1×D2={(王南,理学院),(王南,信息学院),(李婷,理学院),(李婷,信息学院)}，对应二维表为：D1×D2基数为4。D1×
