数据库技术与应用 教学课件 作者第3章 关系数据库V1.pptx

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1、第3章关系数据库本章学习目标理解关系数据结构的基本概念和性质。了解关系模式的定义及其与关系数据库的关系。理解并掌握关系模式的3类完整性约束。了解关系操作的分类。掌握并熟练的使用关系代数运算。理解元组关系演算，了解域关系演算。本章概述数据模型是数据库管理系统的核心，任何一个数据库管理系统都是建立在某种数据模型之上的。在数据库系统传统的三种逻辑数据模型中，层次模型和网状模型由于在理论上不够完备，实现效率较低，所以基于这两种模型的数据库系统已逐渐被关系模型的数据库系统所取代。关系模型已成为当今DBMS所

2、支持的主流数据模型。关系数据库采用关系数据模型作为数据组织方式，采用数学方法来处理数据库中的数据。本章首先详细介绍关系模型的有关概念，然后介绍关系代数、关系演算的各种运算及相应的查询语言。主要内容3.1关系模型的基本概念3.3关系操作3.4关系代数3.2关系的完整性3.5关系演算主要内容3.1关系模型的基本概念15.3概念数据模型设计15.4物理数据模型设计15.2PowerDesigner的安装3.3关系操作3.4关系代数3.2关系的完整性3.5关系演算3.1关系模型的基本概念PowerDesi

3、gner版本较多。2008年11月，SybasePowerDesigner15正式上市，它是一款企业级一体化的建模和设计解决方案，可快速、稳定地构建和简化业务流程。本章主要介绍PowerDesigner15.1。按照数据模型的三要素，下面我们主要从关系数据结构、关系操作和关系完整性约束这三个方面详细介绍关系模型。3.1.1关系数据结构关系是集合论的一个概念，也是关系模型的数据结构，它只包含单一的数据结构——关系。在关系模型中，现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示。在用户看来，一个关系就

4、是一张二维表，这种简单的数据结构能够表达丰富的语义。3.1关系模型的基本概念1.域(domain)定义3.1域是一组具有相同数据类型的值的集合(用D表示)。域中所包含值的个数称为域的基数(用m表示)。例如，自然数集合、整数集合、实数集合、长度小于等于20的字符串的集合、｛0，1，2｝集合以及0到60的所有自然数集合都是域。3.1关系模型的基本概念2.笛卡尔积(CartesianProduct)笛卡尔积表示域上面的一种集合运算。定义3.2给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域可以是部分或全部相同的域

5、。D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为D1D2…Dn={(d1，d2，…，dn)

6、diDi，i=1，2，…，n}其中每一个元素(d1，d2，…，dn)叫做一个n元组或简称元组。元素中的每一个值di叫做一个分量。这些域中可以存在相同的域，例如D1，D2可以是相同的域。3.1关系模型的基本概念3.关系(Relation)定义3.3D1D2…Dn的子集叫做域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。当n=1时，称该关系为单元关系，或一元关系；当n=

7、2时，称该关系为二元关系。关系是笛卡尔积的有限子集，所以关系也是一个二维表，表的每一行对应关系的一个元组，表的每一列对应于关系的一个域。由于域可以相同，为了加以区别，必须给每列起一个名字，称为属性。n目关系必有n个属性。3.1关系模型的基本概念4.关系的码(key)码有时也称为标识符，是关系模型中的一个重要概念。若关系中的某一属性组的值能唯一的标识一个元组，则称该属性组为候选码。若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码。候选码的诸属性称为主属性。不包含在任何候选码中的属性称为非主属性或非码属性

8、。在最简单的情况下，候选码只包含一个属性。在最极端的情况下，关系模式的所有属性是这个关系模式的候选码，称为全码(All-Key)。如果关系模式R中的某属性集是另一个关系模式S的主码，则该属性集为关系模式R的外码。外码主要用来表示关系之间的联系。3.1关系模型的基本概念关系模式是关系的框架，也称为关系的型，相当于表记录的格式。关系数据库中，关系模式是型，关系是值。关系模式是关系的描述，它可以确定这个关系的二维表的形式。严格的讲，它应该是一个五元组。定义3.4关系的描述称为关系模式。它可以形式化地表示

9、为R(U，D，DOM，F)其中R为关系名，U为组成该关系的属性名集合，D为属性组U中属性所来自的域，DOM为属性向域的映像集合，F为属性间数据的依赖关系集合。关系模式通常被简写为R(U)或R(A1，A2，，…，An)其中，R为关系名，U为属性名的集合｛A1，A2，，…，An｝。而域名及属性向域的映像常常直接说明为属性的类型、长度。3.1.2关系模式主要内容3.1关系模型的基本概念15.3概念数据模型设计15.4物理数据模型设计15.2PowerDesigner的安装3.3关系操作3