數(shù)據(jù)庫技術(shù)復(fù)習(xí).

1、數(shù)據(jù)庫技術(shù)復(fù)習(xí)1.關(guān)系的基本名詞關(guān)系的基本名詞v關(guān)系：一張滿足某些約束條件的二維表，如表2-1 Students關(guān)系。 v元組：關(guān)系中的一行稱為一個元組。對應(yīng)表中的一行，存放的是客觀世界的一個實體，如表Students關(guān)系中的一行，存放的是一個學(xué)生的數(shù)據(jù) 。v屬性：關(guān)系中的一列，稱為一個屬性。對應(yīng)表中的一列。一個屬性表示實體的一個特征，如表 Students關(guān)系中的Sno屬性表示學(xué)生實體的學(xué)號特征值。 v域：關(guān)系中一個屬性的取值范圍。例如，Ssex的取值范圍是M, F，代表性別為男性和女性。 v關(guān)系示例關(guān)系示例：2.關(guān)系的性質(zhì)關(guān)系的性質(zhì)v關(guān)系中每一屬性都是最小的關(guān)系中每一屬性都是最小的。對表而

2、言，每一個行與列的交叉點上只能存放一個單值 。v關(guān)系中同一屬性的所有屬性值具有相同的數(shù)據(jù)類型。關(guān)系中同一屬性的所有屬性值具有相同的數(shù)據(jù)類型。對表而言，表中同一列中的所有列值都必須屬于同一數(shù)據(jù)類型。例如表2-1中Students表的Sname列的所有值都是字符串類型。 v關(guān)系中的屬性名不能重復(fù)。關(guān)系中的屬性名不能重復(fù)。對表而言，表中每一列都有惟一的列名，不允許有兩個列有相同的列名。例如表2-1 Students表不允許有兩個列，列名都叫Sname。 3. 關(guān)系的候選鍵與主鍵關(guān)系的候選鍵與主鍵v表中某一列（或若干列的最小組合）的值能惟一標(biāo)識一個行，稱該列或列組為候選鍵。如Students表的Sno

3、列，就是一個候選鍵。因為，給定一個Sno的值，如20030101，就能確定表中惟一的一行，第4行。v對于一個表，可能有多個候選鍵 。v候選鍵取決于應(yīng)用范圍,如給定學(xué)院，沒有重復(fù)的學(xué)生姓名，則Sname是Students表的一個候選鍵。v如果一個表有多個候選鍵，數(shù)據(jù)庫設(shè)計者通常選擇其中一個候選鍵作為區(qū)分行的惟一性標(biāo)識符，稱為主鍵(primary key，PK)。如果一個表只有一個候選鍵，那么這個候選鍵就作為主鍵。例如，在Students表，把Sno作為該表的主鍵。v因為主鍵是候選鍵之一，而根據(jù)候選鍵的定義，候選鍵列上的各個值都惟一，因此主鍵列上的各個值也都惟一。候選鍵：候選碼、超級碼主鍵：主碼外

4、鍵：外碼附注：附注：4. 關(guān)系模式關(guān)系模式v關(guān)系模式是關(guān)系的形式化描述。v最簡單的表示為：關(guān)系名（屬性名關(guān)系名（屬性名1,屬性名屬性名2,屬性名屬性名n） 注意：注意：主鍵要用下劃線表明。但有時，關(guān)系模式中并沒有表明主鍵。例如：例如：Students關(guān)系的關(guān)系模式為：關(guān)系的關(guān)系模式為：Students(Sno,Sname,Ssex,Sbirthdate,Sdept)v關(guān)系模式即是一個表的表頭描述。v表頭也稱為關(guān)系的結(jié)構(gòu)、關(guān)系的型等。v除表頭一行以外的所有行的集合(即表內(nèi)容), 稱為關(guān)系的值。v一個關(guān)系(表)，由表頭和表內(nèi)容兩部分組成，表頭是相對不變的，而表內(nèi)容是經(jīng)常改變的。如Students表

5、中，當(dāng)有新學(xué)生入學(xué)時，就增加若干行，當(dāng)學(xué)生畢業(yè)時，就要刪除若干行，所以表是動態(tài)的。 5. 關(guān)系數(shù)據(jù)庫關(guān)系數(shù)據(jù)庫v關(guān)系數(shù)據(jù)庫是相互關(guān)聯(lián)的表或者說關(guān)系的集合v一個關(guān)系用一個關(guān)系模式表示，所有關(guān)系模式集合構(gòu)成數(shù)據(jù)庫的模式，它是數(shù)據(jù)庫整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述。v關(guān)系模型的數(shù)據(jù)完整性指的是完整性規(guī)則。v完整性規(guī)則包括實體完整性規(guī)則、參照完整性規(guī)則和用戶自定義完整性規(guī)則三大類。v實體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足的兩個完整性規(guī)則。 1. 實體完整性規(guī)則實體完整性規(guī)則v實體完整性規(guī)則是表中任意一行的主鍵值不能為空值。v空值，用“null”表示，大小寫一樣?？罩凳巧形创_定的值或不確定的值。v空值和數(shù)值型列的0

6、值以及字符型列的空字符串的不同，數(shù)值型列的0值與字符型列的空字符串都是確定的值。v根據(jù)主鍵的定義，主鍵值必須惟一。因此，實體完整性也可定義為：主鍵值惟一且不能為空值。表中任意一行的主鍵值不能為空值。v完整性的意義：一個表對應(yīng)存放一個實體，表中的每一行代表實體中的一個實例。如學(xué)生表用來存放學(xué)生實體，該表中的一行代表一個學(xué)生，一個學(xué)生有惟一的一個學(xué)號。如果主鍵值SnoSno為空值，表明該學(xué)生的學(xué)號不能確定，也就是說沒有惟一確定的學(xué)號，這只能說明他/ /她不是學(xué)生，因此就不應(yīng)該存放在學(xué)生表中。v實體完整性的作用：一旦定義表的主鍵，RDBMS將自動地對該表中的每一行的主鍵值進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)主鍵值為空或

7、不惟一，RDBMS會給出錯誤信息，這樣就能確保表中的每一行是惟一的，可以區(qū)分的。2. 參照完整性規(guī)則參照完整性規(guī)則v參照完整性規(guī)則是一個表的外鍵值可以為空值。若不為空值，則必須等于另一個表中主鍵的某個值。 v外鍵（Foreign Key，F(xiàn)K）：若一個表R1中的一個列或列組對應(yīng)另一個表R2的主鍵，那么該列或列組稱為表R1的外鍵。v外鍵可以由一個或多個列組成，可以有重復(fù)值。v 外鍵的取值的兩種情況分析：外鍵的取值的兩種情況分析：圖2-2系表、課程表主鍵、外鍵參照關(guān)系圖 v參照完整性的作用：在關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，一旦定義了表的外鍵，也即定義了外鍵與另一個表的主鍵的參照與被參照聯(lián)系，RDBMS將根據(jù)外

8、鍵的定義，自動檢查表中的每一行，若發(fā)現(xiàn)外鍵值違反外鍵的規(guī)則，RDBMS會給出錯誤信息，要求用戶糾正，這樣能確保表之間的參照與被參照聯(lián)系的正確性。本章學(xué)習(xí)目標(biāo)本章學(xué)習(xí)目標(biāo)v數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計：包括邏輯設(shè)計和物理設(shè)計 。v邏輯設(shè)計邏輯設(shè)計：概念結(jié)構(gòu)設(shè)計與邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計。v概念結(jié)構(gòu)設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計：實體-聯(lián)系模型（E-R圖）。v邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計：關(guān)系數(shù)據(jù)庫的模式設(shè)計。v實體- -聯(lián)系模型( (E-R圖) )反映的是用戶需求的一個概念模型，與具體的數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)無關(guān)。v數(shù)據(jù)庫設(shè)計首先要分析用戶需求，并用實體- -聯(lián)系模型表示。v實體- -聯(lián)系模型的關(guān)鍵元素：實體、屬性、標(biāo)識符和聯(lián)系。 1、實體、實

9、體(Entity)實體實例實體實例(entity instance)是現(xiàn)實世界中客觀存在的并可相互區(qū)別的事物，實體實例可以是具體的人、事、物。例如，一個叫“張三”的學(xué)生，一門叫“”數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)的課程，都是一些實體實例。實體實例實體實例簡稱實例實例。實體實體:具有相同特征的可區(qū)分的實例的集合，如學(xué)生/ /職工。 實體-聯(lián)系模型中，實體用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實體名。 2、屬性、屬性(Attribute)屬性用來描述實體的特征。實體通常具有若干個特征，一個特征稱為實體的一個屬性 ，例如：學(xué)生實體具有學(xué)號、姓名、性別、年齡、系別等屬性。屬性有名和值，例如屬性學(xué)號，可有100、200等值，一個屬性名可對

10、應(yīng)多個值。E-R圖中屬性用橢圓表示，橢圓內(nèi)寫上屬性的名稱，并用無向邊將其與相應(yīng)的實體連接起來，如圖5-1所示。說明：說明：如果E-R圖中實體的屬性很多，為了節(jié)省篇幅，可以只在ER圖附近說明，而不直接畫在圖上。有的時候，為了專注于分析實體與聯(lián)系，可暫時不畫實體的屬性。 實體的屬性可以分為簡單屬性和組合屬性。實體的屬性可以分為簡單屬性和組合屬性。 簡單屬性就是不可再分的屬性。如學(xué)號、年齡等。 組合屬性就是有多個簡單屬性組成的屬性，或者說是可以進(jìn)一步劃分的屬性。如電話號碼，由區(qū)號、本地號碼組成，因此電話號碼時一個組合屬性。 說明說明： 一個組合屬性有時也可以看作為一個簡單屬性，取決于實際應(yīng)用的需求，

11、由數(shù)據(jù)庫設(shè)計者根據(jù)實際應(yīng)用需求決定。例如，電話號碼，如果對該屬性包含的簡單屬性要進(jìn)行各種處理，那么通常把電話號碼屬性應(yīng)該看作組合屬性，應(yīng)該繼續(xù)細(xì)分成簡單屬性，即區(qū)號、本地號碼兩屬性。否則，可以考慮該屬性為簡單屬性。 3、聯(lián)系、聯(lián)系(Relationship)聯(lián)系是指實體之間的相互關(guān)聯(lián)。通常表示一個活動。比如：訂購、選課等。一旦聯(lián)系發(fā)生，可能產(chǎn)生一些聯(lián)系屬性，例如，一旦訂購活動發(fā)生，就有訂購數(shù)量、日期等屬性，一旦進(jìn)行選課，就有選修時間、選修成績等屬性。 聯(lián)系用菱形表示，菱形內(nèi)寫明聯(lián)系的名稱，通常用一個動詞命名，并用無向邊分別與關(guān)聯(lián)實體連接起來 。菱形的一側(cè)用1 1、m m、n n等符號表明聯(lián)系的

12、該側(cè)實體最大可以產(chǎn)生的實例數(shù)，稱為最大基數(shù)。一對一聯(lián)系一對一聯(lián)系(1:1) 若對于實體A中的每一個實例，實體B中至多有一個實例與之聯(lián)系，反之，對于對于實體B中的每一個實例，實體A中也至多有1個實例與之聯(lián)系，則稱實體A與實體B具有一對一聯(lián)系，記為1:1（讀作“1對1”）。在1:1聯(lián)系中，一種類型實體的一個實例至多與另一種類型實體的一個實例關(guān)聯(lián)。一對多聯(lián)系（一對多聯(lián)系（1:n）若對于實體A中的每一個實例，實體B中有n個實例(n0)與之聯(lián)系，反之，對于對于實體B中的每一個實例，實體A中至多只有一個實例與之聯(lián)系，則稱實體A與實體B具有一對多聯(lián)系，記為1:n（讀作“1對n”或“1對多”）。如下圖所示，把

13、這個聯(lián)系稱為“分配”。表示一幢宿舍(實例)分配給0到多個學(xué)生(實例)居住，但一個學(xué)生最多被分配住在一幢宿舍，也必分配在某一幢宿舍居住。多對多聯(lián)系（多對多聯(lián)系（m:n）若對于實體A中的每一個實例，實體B中有n個實例(n0)與之聯(lián)系，反之，對于對于實體B中的每一個實例，實體A中也有m個實例(m0)與之聯(lián)系，則稱實體A與實體B具有多對多聯(lián)系，記為m:n（讀作“m對n”或“多對多”）。下圖顯示了一個m:n聯(lián)系“選修”。選修聯(lián)系表明一個學(xué)生最多可以選修n門課程，每門課程最多有m個學(xué)生選修，而最少的情況是：一個學(xué)生最少可以選修0門課程，每門課程最少可以被0個學(xué)生選修。 v關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計需要設(shè)計出數(shù)據(jù)庫賴以

14、實現(xiàn)的實現(xiàn)模型，現(xiàn)在用的實現(xiàn)模型都是關(guān)系模型。因此需要設(shè)計一個關(guān)系模型。關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是關(guān)系，一個關(guān)系用一個關(guān)系模式表示。所有的關(guān)系模式組成數(shù)據(jù)庫的模式。所以關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計就是要設(shè)計出數(shù)據(jù)庫的模式，也稱邏輯結(jié)構(gòu)或邏輯模型。1、實體的轉(zhuǎn)換、實體的轉(zhuǎn)換)ER圖中的每個實體，轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的一個關(guān)系，關(guān)系的屬性就是實體的屬性，關(guān)系的主鍵就是實體的標(biāo)識符。)一個關(guān)系用一個關(guān)系模式表示，在關(guān)系模式中，用下劃線來表示主鍵。)關(guān)系名及其屬性名可以用對應(yīng)實體的實體名和屬性名。)但在實際應(yīng)用中，為了便于用戶理解和交流，通常在E-R圖中，實體和屬性都使用漢字命名方式。但在轉(zhuǎn)換得到的關(guān)系模式中，關(guān)系名和屬性名一

15、般采用英文或拼音字母方式命名，目的是方便在DBMS中實施和應(yīng)用程序的編寫。 5.2.2 聯(lián)系的轉(zhuǎn)換聯(lián)系的轉(zhuǎn)換*通常將1:n聯(lián)系與n端實體轉(zhuǎn)換得到的關(guān)系合并，在n端實體對應(yīng)的關(guān)系中增加聯(lián)系本身的屬性和一端實體對應(yīng)關(guān)系的主鍵，新增屬性后，n端實體對應(yīng)關(guān)系的主鍵保持不變。*在1:n的聯(lián)系中，可以用父親和子女這兩個詞語表示1對多的聯(lián)系，父親在“1”那一側(cè)，子女在“多”的那一側(cè)。在圖5-4(b)中，宿舍是父親實體，學(xué)生是子女實體。因此，1:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換規(guī)則可以簡單的定義為：將聯(lián)系本身的屬性和代表父實體關(guān)系的主鍵置于代表子實體的關(guān)系中。【例【例5.2.4】將圖】將圖5-4(b)中學(xué)生住宿的局部中學(xué)生住宿的局

16、部ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。型。首先，將圖中的兩個實體轉(zhuǎn)換為兩個關(guān)系：學(xué)生和宿舍；然后，將聯(lián)系本身的屬性和代表父實體關(guān)系的主鍵置于代表子實體的關(guān)系中。本例中，聯(lián)系本身沒有屬性，代表父實體關(guān)系的主鍵是宿舍編號，將其置于代表子實體的關(guān)系即學(xué)生關(guān)系中，得到如下所示的關(guān)系模式。 一個一個m:nm:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系，與該聯(lián)系相連的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系，與該聯(lián)系相連的各實體的主鍵以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系各實體的主鍵以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，新關(guān)系的主鍵由相連的各實體的主鍵組的屬性，新關(guān)系的主鍵由相連的各實體的主鍵組成成( (多屬性構(gòu)成的組合鍵多屬性構(gòu)成的組合鍵) )。練習(xí)1 P74 設(shè)有商店和顧客實體，“商店”有屬性商店編號、商店名、地址、電話。顧客實體有屬性顧客編號、姓名、地址、年齡、性別。假設(shè)一個商店有多個顧客購物，一個顧客可以到多個商店購物，顧客每次去商店購物有一個消費金額和日期，而且規(guī)定每個顧客在每個商店每天最多消費一次 （1）試畫出ER圖，并注明屬性和實體聯(lián)系類型。 （2）根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則，將ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，要求標(biāo)注每個關(guān)系模式的主鍵 關(guān)系模式如下： 商店(商店編號,商店名,地址,電話) 顧客(顧客編號,姓名,地址,年齡,性別)