[工學(xué)]數(shù)據(jù)庫原理 關(guān)系模型-第2章ppt課件

1、1.關(guān)系模型的數(shù)據(jù)構(gòu)造關(guān)系模型的數(shù)據(jù)構(gòu)造以關(guān)系代數(shù)為實際根底，從用戶角度以關(guān)系代數(shù)為實際根底，從用戶角度來看，關(guān)系數(shù)據(jù)模型建立在表集合的根來看，關(guān)系數(shù)據(jù)模型建立在表集合的根底上。底上。n關(guān)系關(guān)系n一組域上的笛卡兒積的任一子集。一組域上的笛卡兒積的任一子集。n給定一組域給定一組域D1,D2,Dn的笛卡兒積定義的笛卡兒積定義為為:nD1D2Dn = (d1,d2,dn) | di Di, i=1,2,n n其中其中,每一個元素每一個元素(d1,d2,dn)叫作一個叫作一個n元組元組(n-tuple)或簡稱元組或簡稱元組術(shù)語術(shù)語 P42關(guān)系關(guān)系元組元組(Tuple)、屬性、屬性表表行、列行、列 關(guān)系

2、的三種類型關(guān)系的三種類型 P44 根本關(guān)系、查詢表、視圖表根本關(guān)系、查詢表、視圖表n關(guān)系是元組的集合關(guān)系是元組的集合n元組包含假設(shè)干屬性元組包含假設(shè)干屬性n表是行的集合表是行的集合n行包含假設(shè)干列行包含假設(shè)干列n每個列必需有不同的名字每個列必需有不同的名字n不同的列可有一樣的域不同的列可有一樣的域n 碼、主碼概念碼、主碼概念 將關(guān)系實際運用于關(guān)系數(shù)據(jù)模型時，需求進(jìn)將關(guān)系實際運用于關(guān)系數(shù)據(jù)模型時，需求進(jìn)展如下限定和擴展：展如下限定和擴展： 1限定關(guān)系模型中的關(guān)系為有限集合；限定關(guān)系模型中的關(guān)系為有限集合； 2給關(guān)系的每列一個屬性名，取消了關(guān)給關(guān)系的每列一個屬性名，取消了關(guān)系列的有序性。系列的有序

3、性。n關(guān)系方式關(guān)系方式n關(guān)系的描畫，稱為關(guān)系方式，可方式關(guān)系的描畫，稱為關(guān)系方式，可方式化表示為：化表示為：nRU，D，dom，F(xiàn) nR：關(guān)系名，：關(guān)系名，U：屬性名的集合；：屬性名的集合；nD:各屬性取值域的集合；各屬性取值域的集合；ndom:屬性向域的映像的集合；屬性向域的映像的集合；nF：屬性間數(shù)據(jù)依賴關(guān)系的集合。：屬性間數(shù)據(jù)依賴關(guān)系的集合。n在大多數(shù)情況下，表示為在大多數(shù)情況下，表示為RUnStudent(sno,sname,sage,ssex,sdept)2.關(guān)系模型中關(guān)系的性質(zhì)關(guān)系模型中關(guān)系的性質(zhì) P451列是同質(zhì)的，即每列中的數(shù)據(jù)是同一列是同質(zhì)的，即每列中的數(shù)據(jù)是同一類型類型2不

4、同的列可出自同一域不同的列可出自同一域3列的順序無所謂列的順序無所謂4恣意兩個元組不能完全一樣恣意兩個元組不能完全一樣5行的順序無所謂行的順序無所謂6分量必需是原子不可再分的分量必需是原子不可再分的1. 關(guān)系數(shù)據(jù)模型中對關(guān)系的操作關(guān)系數(shù)據(jù)模型中對關(guān)系的操作 增、刪、改、查詢增、刪、改、查詢查詢是最重要的操作。查詢是最重要的操作。2. 關(guān)系言語關(guān)系言語 P48 關(guān)系代數(shù)、關(guān)系演算、具有關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算關(guān)系代數(shù)、關(guān)系演算、具有關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算雙重特點的言語雙重特點的言語3. 關(guān)系模型的完好性規(guī)那么是對關(guān)系的某關(guān)系模型的完好性規(guī)那么是對關(guān)系的某種約束條件種約束條件 關(guān)系模型中可以有三類完好性約束

5、：關(guān)系模型中可以有三類完好性約束：實體完好性實體完好性參照完好性參照完好性用戶定義的完好性用戶定義的完好性 實體完好性和參照完好性是關(guān)系模型必實體完好性和參照完好性是關(guān)系模型必需滿足的完好性約束條件，被稱為關(guān)系的需滿足的完好性約束條件，被稱為關(guān)系的兩個不變性，應(yīng)該由關(guān)系系統(tǒng)自動支持。兩個不變性，應(yīng)該由關(guān)系系統(tǒng)自動支持。n實體完好性規(guī)那么：實體完好性規(guī)那么：n 假設(shè)屬性假設(shè)屬性A A是根本關(guān)系是根本關(guān)系R R的主的主碼屬性，那么屬性碼屬性，那么屬性A A不能取空值。不能取空值。 n 實體完好性規(guī)那么規(guī)定：根實體完好性規(guī)那么規(guī)定：根本關(guān)系的一切主碼屬性都不能取空本關(guān)系的一切主碼屬性都不能取空值，而

6、不僅是主碼整體不能取空值值，而不僅是主碼整體不能取空值參照完好性參照完好性(Referential Integrity)(Referential Integrity)規(guī)那么規(guī)那么 定義了外碼與主碼之間的援用關(guān)系。定義了外碼與主碼之間的援用關(guān)系。 假設(shè)屬性假設(shè)屬性( (或?qū)傩越M或?qū)傩越M)F)F是根本關(guān)系是根本關(guān)系R R的外碼，它與的外碼，它與根本關(guān)系根本關(guān)系S S的主碼的主碼K K相對應(yīng)，那么對于相對應(yīng)，那么對于R R中每個元組在中每個元組在F F上的對應(yīng)值必需滿足如下條件：上的對應(yīng)值必需滿足如下條件： 或者取空值或者取空值(F(F的每個屬性值均為空值的每個屬性值均為空值) )； 或者等于或者等

7、于S S中某個元組的主碼值。中某個元組的主碼值。 外碼并不一定要與相應(yīng)的主碼同名，不過，在外碼并不一定要與相應(yīng)的主碼同名，不過，在實踐運用中，為了便于識別，當(dāng)外碼與相應(yīng)的主碼屬實踐運用中，為了便于識別，當(dāng)外碼與相應(yīng)的主碼屬于不同關(guān)系時，往往給它們?nèi)∫粯拥膶傩悦Ｓ诓煌P(guān)系時，往往給它們?nèi)∫粯拥膶傩悦?用戶定義的完好性用戶定義的完好性任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都應(yīng)支持實體完好性任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都應(yīng)支持實體完好性和參照完好性。和參照完好性。除此之外，不同的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)根據(jù)運除此之外，不同的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)根據(jù)運用環(huán)境的需求，還要定義一些特殊的約用環(huán)境的需求，還要定義一些特殊的約束條件，稱為用戶定義的完

8、好性。束條件，稱為用戶定義的完好性。n關(guān)系代數(shù)是一種籠統(tǒng)的查詢言語關(guān)系代數(shù)是一種籠統(tǒng)的查詢言語n經(jīng)過對關(guān)系的運算表達(dá)查詢操作經(jīng)過對關(guān)系的運算表達(dá)查詢操作n運算對象、結(jié)果均為關(guān)系運算對象、結(jié)果均為關(guān)系n 元組無反復(fù)、不思索順序元組無反復(fù)、不思索順序n運算運算n并、交、差、關(guān)系運算、比較運算、邏輯運算并、交、差、關(guān)系運算、比較運算、邏輯運算n笛卡兒積、銜接、選擇、投影、除笛卡兒積、銜接、選擇、投影、除n投影、選擇、并、差、笛卡兒積投影、選擇、并、差、笛卡兒積5種運算為根本種運算為根本運算運算nR和和S的并，的并，RS，是在，是在R或或S或兩者中的或兩者中的元素的集合元素的集合 RS=t|tR tS

9、n一個元素在并集中只出現(xiàn)一次一個元素在并集中只出現(xiàn)一次nR和和S必需同類型對應(yīng)屬性取自于一樣必需同類型對應(yīng)屬性取自于一樣的域，但屬性名可以不同的域，但屬性名可以不同RSnR和和S的交，的交，RS，是在，是在R和和S中都存在的中都存在的元素的集合元素的集合 R S=t|tR tSn一個元素在交集中只出現(xiàn)一次一個元素在交集中只出現(xiàn)一次nR和和S必需同類型對應(yīng)屬性取自于一樣必需同類型對應(yīng)屬性取自于一樣的域，但屬性名可以不同的域，但屬性名可以不同RSnR和和S的差，的差，R-S，是在，是在R中而不在中而不在S中的中的元素的集合元素的集合 R - S=t|tR t SnR和和S必需同類型對應(yīng)屬性取自于一

10、樣必需同類型對應(yīng)屬性取自于一樣的域，但屬性名可以不同的域，但屬性名可以不同R - S nRS=trts|trRtsS n屬性是屬性是R和和S的組合有反復(fù)的組合有反復(fù)n元組是元組是R和和S一切元組的能夠組合一切元組的能夠組合n選擇、投影、銜接、除法選擇、投影、銜接、除法n n從關(guān)系從關(guān)系R中選擇符合條件的元組構(gòu)成新的關(guān)系中選擇符合條件的元組構(gòu)成新的關(guān)系nF(R),表示從表示從R中選擇滿足條件中選擇滿足條件(使邏輯表達(dá)式使邏輯表達(dá)式F為真為真)的元組的元組n F(R)=t|tR F(t)=truen行的運算行的運算n例例: ssex = 男男 AND sdep = IS(Student) n從關(guān)系

11、從關(guān)系R中選擇假設(shè)干屬性組成新的關(guān)系中選擇假設(shè)干屬性組成新的關(guān)系nA1,A2,An(R),表示從表示從R中選擇屬性集中選擇屬性集A1,A2,An組成新的關(guān)系組成新的關(guān)系nA1,A2,An(R)=tA1,A2,An|tRn列的運算列的運算n投影運算的結(jié)果中要去除能夠的反復(fù)元組投影運算的結(jié)果中要去除能夠的反復(fù)元組n例例: ssex,sage(student)n從從RS的結(jié)果集中，選取在指定的屬性的結(jié)果集中，選取在指定的屬性集上滿足集上滿足條件的元組，組成新的關(guān)系條件的元組，組成新的關(guān)系n是一個關(guān)于屬性集的邏輯表達(dá)式是一個關(guān)于屬性集的邏輯表達(dá)式nR S= trts|trRtsStr Ats B AB

12、RSR.B=S.Bn從從RS的結(jié)果集中，選取在某些公共屬的結(jié)果集中，選取在某些公共屬性上具有一樣值的元組，組成新的關(guān)系性上具有一樣值的元組，組成新的關(guān)系nR、S的公共屬性稱號及類型一樣的公共屬性稱號及類型一樣n公共屬性在結(jié)果中只出現(xiàn)一次公共屬性在結(jié)果中只出現(xiàn)一次n例例: student scRS 外銜接分為：左外銜接、右外銜接、全外外銜接分為：左外銜接、右外銜接、全外銜接銜接n象集的概念象集的概念n 給定一個關(guān)系給定一個關(guān)系RX,ZX,Z為屬性組，當(dāng)為屬性組，當(dāng)tX=x時，時， x在在R中的象集定義為：中的象集定義為：n Z x =tZ| tR, tX=xn除運算除運算n R S=tr X|

13、tr Ry (S)n其中其中Yx為為x在在R中的象集，中的象集，x= tr Xn Yx1.查詢選修了查詢選修了2號課程的學(xué)生的學(xué)號號課程的學(xué)生的學(xué)號課程號、學(xué)號課程號、學(xué)號SC表表n2號課程的選課情況號課程的選課情況ncno=2(SC)n選修選修2號課程的學(xué)號號課程的學(xué)號nsno(cno=2(SC)2.列出選修列出選修數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)課的學(xué)生的學(xué)號、姓名以課的學(xué)生的學(xué)號、姓名以及成果及成果學(xué)號、姓名學(xué)號、姓名Student表表課程稱號課程稱號Course表表成果成果SC表表Student SCCoursesnocnon 選修選修數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)生的學(xué)號、姓名、成果的學(xué)生的學(xué)號、姓名、成果sno,sname,gradeStudent (SC n (cno = 數(shù)學(xué)數(shù)學(xué) (Course)3.查詢選修查詢選修1號和號和3號課程的學(xué)生學(xué)號。號課程的學(xué)生學(xué)號。 1建立暫時關(guān)系建立暫時關(guān)系K: cno21 2關(guān)系代數(shù)表示關(guān)系代數(shù)表示: sno,cno(sc)