第2章_关系数据库ppt课件.ppt

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1、关系数据库与SQL第二章关系数据库本章主要按数据模型的三个要素讲述关系数据库的一些基本理论（关系模型的数据结构、关系的定义和性质、关系的完整性、关系代数、关系数据库等）掌握关系的定义及性质、关系键、外部键等基本概念以及关系代数操作重点掌握实体完整性和参照完整性的内容和意义、常用的几种关系代数的基本运算等本章内容2.1关系数据结构及形式化定义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。E.F.Codd于70年代初提出关系数据理论，因此获得1981年的ACM图灵奖。早期代表系统SystemＲ：由IBM研制INGR

2、ES：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，Foxbase关系模型数据结构：二维表关系操作查询(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(update)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

3、性关系操作关系代数是用关系运算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具体系统中的实际语言SQL:介于关系代数和关系演算之间，由IBM公司提出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2.1.1关系数据结构及形式化定义1.关系的数学定义2.数据库中关系的类型3.数据库中基本关系的性质4.关系模式的定义5.关系数据库关系的数学定义域（Domain）一组具有相同数据类型的值

4、的集合。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)

5、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叫做一个分量若Di的基数为mi，则笛卡尔积的基数为实例1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T

6、S张群男张群女徐晶男徐晶女王刚男王刚女D1×D2=实例2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（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)元组关系的数学定义关系（Relation）笛卡尔积D1×D2×…×Dn的子集称为在域D1,D2,…,Dn上的关系，用R(D1,D2,…,Dn)表示。R是关

7、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2.1.2关系的性质列是同质的每一列中的分量来自同一域，是同一类型的数据。如TEACH(T,S,C)={(t1,s1,c1),(t1,t2,c1)}是错的。不同的列可来自同一域，每列必须有不同的属性名。如P={t1,t2,s1,s2,s3}，C={c1,c2}，则TEACH不能写成TEACH(P,P,C)，还应写成TEACH(T,S,C)。行列无序。2.1

8、.2关系的性质任意两个元组不能完全相同。由笛卡尔积的性质决定但许多关系数据库产品没有遵循这一性质例如:Oracle，FoxPro等都允许关系表中存在两个完全相同的元组，除非用户特别定义了相应的约束条件。每一分量必须是不可再分的数据。满足此条件的关系称作满足第一范式（1NF）。姓名籍贯省市／县张强吉林长春王丽山西大同姓名省市／县张强吉林长春王丽山西大同表a非规范化的关系表b规范化的关系在表a中，籍贯含有省、市／县两项，出现了“表中有表”的现象，则为非规范化关系，而应把籍贯分成省、市／县两列，将其规范化，如表所示2.1.3关系模

9、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，形式化地表示为R（U，D，dom，F）。关系模式通常可简单记为：R（U）或R（A1，A2，…，An）其中：R为关系名，A1，A2，…，An为属性名。属性向域的映象一般直接说明为属性的类型、长度等。