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1、第二章关系模型2.1关系模型概述2.2关系数据结构及形式化定义2.3关系的完整性2.4关系代数2.5关系演算2.6小结2.1关系模型概述2.1概述E.F.Codd于70年代初提出关系数据理论，他因此获得1981年的ACM图灵奖关系理论是建立在集合代数理论基础上的，有着坚实的数学基础早期代表系统SystemＲ：由IBM研制INGRES：由加州Berkeley分校研制目前主流的商业数据库系统Oracle，Informix，Sybase，SQLServer，DB2Access，Foxpro，Foxbase2.1概述数据结构：二维表关系操作：查询
2、(Query):选择(select)、投影(project)、连接(join)除(divide)、并(union)、交(intersection)差(difference)增加(insert)、删除(delete)、修改(updated)关系代数，关系演算，SQL关系的三类完整性约束实体完整性、参照完整性、用户自定义的完整性2.1概述关系代数是用对关系的运算来表达查询要求的方式。关系演算是用谓词表达查询要求的方式。按谓词变元的基本对象是元组变量还是域变量分为元组关系演算和域关系演算2.1概述具体系统中的实际语言SQL介于关系代数和关系演算
3、之间，由IBM公司研制systemR时提出QUEL基于Codd提出的元组关系演算语言ALPHA,在INGRES上实现QBE基于域关系演算，由IBM公司研制2.2关系数据结构及形式化定义域（Domain）一组值的集合，这组值具有相同的数据类型如:整数的集合、字符串的集合、全体学生的集合笛卡尔积（Car’tesianProduct）一组域D1,D2,…,Dn的笛卡尔积为:D1×D2×…×Dn={(d1,d2,…,dn)
4、di∈Di,i=1,…,n}笛卡尔积的每个元素(d1,d2,…,dn)称作一个n-元组（n-tuple）元组的每一个值di叫
5、做一个分量（component）若Di的基数为mi，则笛卡尔积的基数为2.2关系数据结构及形式化定义(续)例：设D1为学生集合（T）={张群，徐晶，王刚}D2为性别集合（S）={男，女}则D1×D2是个二元组集合，元组个数为3×2，是所有可能的（学生，性别）元组集合TS张群男张群女徐晶男徐晶女王刚男王刚女D1×D2=2.2关系数据结构及形式化定义(续)例：设D1为教师集合（T）={t1，t2}D2为学生集合（S）={s1，s2，s3}D3为课程集合（C）={c1，c2}则D1×D2×D3是个三元组集合，元组个数为2×3×2，是所有可能的（
6、教师，学生，课程）元组集合笛卡尔积可表为二维表的形式TSCt1s1c1t1s1c2t1s2c1………t2s3c2域(课程集合)元组2.2关系数据结构及形式化定义(续)关系笛卡尔积D1×D2×…×Dn的子集叫做在域D1,D2,…,Dn上的关系，用R(D1,D2,…,Dn)表示R是关系的名字，n是关系的度或目关系是笛卡尔积中有意义的子集关系也可以表示为二维表关系TEACH(T,S,C)TSCt1s1c1t1s1c2t1s2c1t2s3c2元组属性2.2关系数据结构及形式化定义(续)关系的性质列是同质的行列的顺序无关紧要任意两个元组不能完全相同
7、每一分量必须是不可再分的数据。不同的属性，属性名不能相同学生姓名学号年月出生日期日2.2关系数据结构及形式化定义(续)数据结构单一的数据结构——关系实体集、联系都表示成关系DEPT(D#,DN,DEAN)S(S#,SN,SEX,AGE,D#)C(C#,CN,PC#,CREDIT)TEACH(P#,C#)SC(S#,C#,SCORE)PROF(P#,PN,D#,SAL)学生课程选修属于系教师教授工作2.2关系数据结构及形式化定义(续)候选码（CandidateKey）关系中的一个属性组，其值能唯一标识一个元组。若从属性组中去掉任何一个属性，
8、它就不具有这一性质了，这样的属性组称作候选码如DEPT中的D#，DN都可作为候选码任何一个候选码中的属性称作主属性如SC中的S#，C#主码（PrimaryKey）进行数据库设计时，从一个关系的多个候选码中选定一个作为主码如可选定D#作为DEPT的主码外部码（ForeignKey）关系R中的一个属性组，它不是R的码，但它与另一个关系S的码相对应，则称这个属性组为R的外部码如S关系中的D#属性2.2关系数据结构及形式化定义(续)关系模式关系的描述称作关系模式，包括关系名、关系中的属性名、属性向域的映象、属性间的数据依赖关系等，记作R(A1,A
9、2,…,An)属性向域的映象一般直接说明为属性的类型、长度等某一时刻对应某个关系模式的内容(元组的集合)称作关系关系模式是型，是稳定的关系是某一时刻的值，是随时间不断变化的2.2关系数据结构及
