数据库原理与应用课件第三章.ppt

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1、数据库原理与应用第三章关系数据库基本理论广东外语外贸大学左明辉关系数据库的几个概念关系数据库关系数据模型关系模式关系关系数据库支持关系模型的数据库。在一个给定的应用领域中，所有实体及实体之间联系的关系的集合构成一个关系数据库。关系数据库应用数学方法来处理数据库中的数据。80年代后，关系数据库系统成为最重要、最流行的数据库系统。关系数据库系统而严格地提出关系模型的是美国IBM公司的E.F.Codd1970年提出关系数据模型E.F.Codd,“ARelationalModelofDataforLargeSharedDataBanks”,《CommunicationoftheACM》,1970之

2、后，提出了关系代数和关系演算的概念1972年提出了关系的第一、第二、第三范式1974年提出了关系的BC范式关系模型关系模型的组成关系数据结构关系操作集合关系完整性约束1.关系数据结构单一的数据结构----关系现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示数据的逻辑结构----二维表从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。2.关系操作集合1)常用的关系操作查询选择、投影、连接、除、并、交、差、积数据更新插入、删除、修改查询的表达能力是其中最主要的部分关系操作集合（续）2)关系操作的特点集合操作方式，即操作的对象和结果都是集合。非关系数据模型的数据操作方式：一次一记录文件系统的数据

3、操作方式关系操作集合（续）3)关系操作的语言关系数据语言可以分为三类：关系代数、元组关系演算和域关系演算。该三种语言在表达能力上是完全等价的。关系代数语言例如ISBL元组关系演算语言例如APLHA，QUEL关系数据语言关系演算语言域关系演算语言例如QBE具有关系代数和关系演算双重特点的语言例如SQL关系语言是一种高度非过程化的语言，用户不必请求DBA为其建立特殊的存取路径，存取路径的选择由RDBMS的优化机制来完成。3.关系的三类完整性约束实体完整性通常由关系系统自动支持参照完整性早期系统不支持，目前大型系统能自动支持用户定义的完整性反映应用领域需要遵循的约束条件，体现了具体领域中的语义约

4、束用户定义后由系统支持关系模式关系模式是对关系的描述元组集合的结构属性构成属性来自的域属性与域之间的映象关系元组语义以及完整性约束条件属性间的数据依赖关系集合关系模式的定义关系模式可以形式化地表示为：R（U，D，dom，F）R关系名U组成该关系的属性名集合D属性组U中属性所来自的域dom属性向域的映象集合F属性间的数据依赖关系集合定义关系模式(续)关系模式通常可以简记为R(U)或R(A1，A2，…，An)R关系名A1，A2，…，An属性名注：域名及属性向域的映象常常直接说明为属性的类型、长度关系模式与关系关系模式是型，关系是值关系模式对关系的描述，是静态的、稳定的。关系关系模式在某一时刻的

5、状态或内容，是动态的、随时间不断变化的。关系模式和关系往往统称为关系，通过上下文加以区别一些基本概念域（Domain）元组、元数和基数键主属性和非主属性⒈域（Domain）域是一组具有相同数据类型的值的集合。例:整数实数介于1和10之间的整数长度指定长度的字符串集合{‘男’，‘女’}介于某个取值范围的日期同列有相同的域，不同列的域可以相同。2.元组、元数和基数元组关系表中的一行称为一个元组。一个元组表示实体集中的一个实体。不能存在两个相同的元组。元数关系中属性的个数也称为关系的“目”或者“度”基数元组的个数称为基数。3.键（Key）超键在一个关系中，能惟一标识元组的属性或属性集称为关系的超

6、键。候选键如果一个属性集能惟一标识元组，且又不含有多余的属性，那么这个属性集称为关系的候选键。主键若一个关系中有多个候选键，则选其中的一个为关系的主键。外键若一个关系R中包含有另一个关系S的主键所对应的属性组F，则称F为R的外键。并称关系S为参照关系，关系R为依赖关系。参照关系和依赖关系不一定是不同关系。4.主属性与非主属性主属性包含在任何一个候选键中的属性。非主属性不包含在任何一个候选键中的属性。也叫非键属性。举例学生、课程、学生与课程之间的关系模式学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）课程（课程号，课程名，学分）选修（学号，课程号，成绩）一些基本表示方法用前面的大写字母A、B、C等表示

7、单个属性。用后面的大写字母W、X、Y、Z表示属性集。用小写字母表示属性值。用t表示元组。主键的属性下面加下划线。外键的属性下面加波浪线。基本关系的性质①列是同质的（Homogeneous）每一列中的分量是同一类型的数据，来自同一个域②不同的列可出自同一个域其中的每一列称为一个属性不同的属性要给予不同的属性名基本关系的性质(续)③列的顺序无所谓列的次序可以任意交换遵循这一性质的数据库产品(如ORACLE)，增加新属性时，永