第1章 理解數(shù)據(jù)庫(kù)

任課人：cws第1章

理解數(shù)據(jù)庫(kù)1.11.21.31.41.5數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例1.圖書(shū)館數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的應(yīng)用一個(gè)查詢應(yīng)用程序界面數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例1.圖書(shū)館數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的應(yīng)用一個(gè)應(yīng)用程序界面查詢結(jié)果1.11.21.31.41.5數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例1.圖書(shū)館數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的應(yīng)用圖書(shū)館數(shù)據(jù)庫(kù)1.11.21.31.41.5數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例韓山圖書(shū)館查詢系統(tǒng)：1.11.21.31.41.5數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例圖書(shū)館數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)工作原理用戶通過(guò)應(yīng)用程序輸入查詢條件，應(yīng)用程序?qū)⒉樵儣l件轉(zhuǎn)換為查詢命令，將該命令發(fā)給DBMS；DBMS根據(jù)接收到的查詢命令從圖書(shū)館數(shù)據(jù)庫(kù)中取出數(shù)據(jù)返回給應(yīng)用程序；應(yīng)用程序按用戶通俗易懂的格式顯示查詢結(jié)果。1.11.21.31.41.5數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例概括：（1）數(shù)據(jù)庫(kù)由若干張相互關(guān)聯(lián)的表格組成。（2）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是一個(gè)管理數(shù)據(jù)庫(kù)的軟件。（3）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成。1.11.21.31.41.5應(yīng)用程序應(yīng)用程序應(yīng)用程序DBMSDBJAVA源程序代碼SQL語(yǔ)句最常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序（1）－用戶注冊(cè)最常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序（2）－論壇章節(jié)內(nèi)容1.1什么是數(shù)據(jù)1.2數(shù)據(jù)描述1.3數(shù)據(jù)模型1.4關(guān)系代數(shù)（結(jié)合第4章）1.5數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)161.11.21.31.41.51.1什么是數(shù)據(jù)？本節(jié)概念：信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理1.11.21.31.41.51.1.1信息與數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)定義：指存儲(chǔ)在某種介質(zhì)上能夠識(shí)別的物理符號(hào)，是信息的載體，這些符號(hào)可以是數(shù)，字符或者其他。數(shù)據(jù)包括：數(shù)值型數(shù)據(jù)：是以數(shù)字表示信息；非數(shù)值型數(shù)據(jù)：是以符號(hào)及其組合來(lái)表示信息。例如字符、文字、圖表、圖形、圖像、聲音等均屬于非數(shù)值型數(shù)據(jù)。1.11.21.31.41.51.1.1信息與數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表示：型：指數(shù)據(jù)內(nèi)容存儲(chǔ)在媒體上的具體形式值：指所描述的客觀事物的具體特性例:一個(gè)人的身高：這個(gè)人的身高有1.8米。信息型數(shù)字字符值1.801米81.11.21.31.41.51.1.1信息與數(shù)據(jù)信息定義：是經(jīng)過(guò)加工處理并對(duì)人類(lèi)社會(huì)實(shí)踐和生產(chǎn)活動(dòng)產(chǎn)生決策影響的數(shù)據(jù)。是經(jīng)過(guò)處理后的數(shù)據(jù)，是整理過(guò)的數(shù)據(jù)。信息具有實(shí)效性，有用性，知識(shí)性，是客觀世界的反映。1.11.21.31.41.5信息與數(shù)據(jù)區(qū)別？信息與數(shù)據(jù)之間存在固有的聯(lián)系：數(shù)據(jù)是信息的符號(hào)表示或稱為載體；信息則是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，是對(duì)數(shù)據(jù)語(yǔ)義的解釋。任何事物的屬性都是通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)表示的。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)加以處理之后，成為信息。而信息必須通過(guò)數(shù)據(jù)才能傳播，才能對(duì)人類(lèi)有影響。1.11.21.31.41.5信息與數(shù)據(jù)區(qū)別？例如：一組數(shù)據(jù)1、3、5、7、9、11、13、15它是一組數(shù)據(jù)，如果我們對(duì)它進(jìn)行分析便可以得出它是一組等差數(shù)列，我們可以比較容易地知道后面的數(shù)字，那么它便是一條信息。它是有用的數(shù)據(jù)。又如：數(shù)據(jù)1、3、2、4、5、1、41它不能告訴我們?nèi)魏螙|西，故它不是信息。1.11.21.31.41.51.11.21.31.41.51.1.2數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理定義：是指將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成信息的過(guò)程，也稱信息處理。內(nèi)容：數(shù)據(jù)的收集、組織、整理、存儲(chǔ)、加工、維護(hù)、查詢和傳播等一系列活動(dòng)。目的：從大量的數(shù)據(jù)中，提取有效的信息資源。1.1.2數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)與信息之間的關(guān)系：信息=數(shù)據(jù)+數(shù)據(jù)處理：1.11.21.31.41.51.1.2數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理的工作：數(shù)據(jù)管理它的主要任務(wù)是收集信息，將信息用數(shù)據(jù)表示并按類(lèi)別組織保存。數(shù)據(jù)加工它的主要任務(wù)是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行變換、抽取和運(yùn)算。數(shù)據(jù)傳播通過(guò)數(shù)據(jù)傳播，信息在空間或時(shí)間上以各種形式傳遞。1.11.21.31.41.51.1.2數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理隨著數(shù)據(jù)處理量的增長(zhǎng)，產(chǎn)生了數(shù)據(jù)管理技術(shù)。

數(shù)據(jù)管理技術(shù)的數(shù)據(jù)處理是指從某些已知的數(shù)據(jù)出發(fā)，推導(dǎo)加工出一些新的數(shù)據(jù)，這些新的數(shù)據(jù)又表示了新的信息。例如，某省全體高考學(xué)生各門(mén)課程成績(jī)的總分按從高到低的順序進(jìn)行排序、統(tǒng)計(jì)各個(gè)分?jǐn)?shù)段的人數(shù)等，進(jìn)而可以根據(jù)招生人數(shù)確定錄取分?jǐn)?shù)線。1.11.21.31.41.51.2數(shù)據(jù)描述本節(jié)概念：現(xiàn)實(shí)世界信息世界數(shù)據(jù)世界/機(jī)器世界1.11.21.31.41.51.2數(shù)據(jù)描述客觀存在的事物轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)的形式存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中，經(jīng)歷了3個(gè)領(lǐng)域：現(xiàn)實(shí)世界、信息世界和數(shù)據(jù)世界?，F(xiàn)實(shí)世界事物事物性質(zhì)信息世界實(shí)體實(shí)體屬性數(shù)據(jù)世界記錄數(shù)據(jù)項(xiàng)1.11.21.31.41.51.2.1現(xiàn)實(shí)世界現(xiàn)實(shí)世界是存在于人們頭腦之外的客觀世界。例如:學(xué)校中有教師、學(xué)生、課程，學(xué)生選修課程并取得成績(jī)，教師為學(xué)生授課，并錄入學(xué)生的成績(jī)存入學(xué)生的檔案，即成績(jī)管理等；圖書(shū)館中有圖書(shū)、管理員和讀者，讀者借閱圖書(shū)，管理員對(duì)圖書(shū)和讀者進(jìn)行管理等。1.11.21.31.41.51.2.2信息世界信息世界是現(xiàn)實(shí)世界在人們頭腦中的反映，人們把它用文字或符號(hào)記載下來(lái)。1.11.21.31.41.51.2.2信息世界在信息世界中，有以下與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相關(guān)的術(shù)語(yǔ)：實(shí)體屬性碼域?qū)嶓w型實(shí)體集聯(lián)系1.11.21.31.41.51.2.2信息世界1.實(shí)體客觀存在并且可以相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體。可表示：具體的事物如，一個(gè)學(xué)生、一本圖書(shū)等屬于實(shí)際事物抽象的事件如，教師的授課、借閱圖書(shū)、比賽等活動(dòng)是比較抽象的事件——對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表的一條記錄。1.11.21.31.41.51.2.2信息世界2.屬性描述實(shí)體的特性稱為屬性。一個(gè)實(shí)體可以用若干個(gè)屬性來(lái)描述，如學(xué)生實(shí)體由學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生日期等若干個(gè)屬性組成。實(shí)體屬性的組成：型:也稱屬性名——例:學(xué)生姓名、學(xué)號(hào)和性別等值:——例:

“張三”、“2008050101”、“女”——對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表的字段。1.11.21.31.41.51.2.2信息世界3.碼唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性或?qū)傩缘慕M合稱為碼。例:學(xué)生的學(xué)號(hào)是學(xué)生實(shí)體的碼?！獙?duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表的主鍵。1.11.21.31.41.51.2.2信息世界4.域?qū)傩缘娜≈捣秶Q為該屬性的域。例:學(xué)號(hào)的域?yàn)?0位整數(shù)姓名的域?yàn)樽址夏挲g的域?yàn)樾∮?8的整數(shù)性別的域?yàn)槟?、?.11.21.31.41.51.2.2信息世界5.實(shí)體型用實(shí)體名及其屬性名的集合來(lái)抽象和刻畫(huà)同類(lèi)實(shí)體，稱為實(shí)體型。例:學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生日期，系）就是一個(gè)實(shí)體型?！獙?duì)應(yīng)，數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)表結(jié)構(gòu)1.11.21.31.41.51.2.2信息世界6.實(shí)體集同類(lèi)實(shí)體的集合稱為實(shí)體集。例:全體學(xué)生、一批圖書(shū)等。——對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表（包括整個(gè)表數(shù)據(jù)）。1.11.21.31.41.51.2.2信息世界聯(lián)系在現(xiàn)實(shí)世界中，事物內(nèi)部以及事物之間是有聯(lián)系的，這些聯(lián)系在信息世界中反映為實(shí)體(型)內(nèi)部的聯(lián)系和實(shí)體(型)之間的聯(lián)系。實(shí)體間的都存在什么樣的聯(lián)系呢？1.11.21.31.41.51.2.2信息世界聯(lián)系兩個(gè)實(shí)體型之間的聯(lián)系可以分為3類(lèi)：一對(duì)一聯(lián)系一對(duì)多聯(lián)系多對(duì)多聯(lián)系1.11.21.31.41.5聯(lián)系分類(lèi)一對(duì)一聯(lián)系如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中至多存在一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系；反之亦然，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B之間存在一對(duì)一聯(lián)系，記作1∶1。例:班級(jí):班長(zhǎng)電影院中觀眾:座位1.11.21.31.41.5聯(lián)系分類(lèi)一對(duì)多聯(lián)系如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中存在多個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系；反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中至多只存在一個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B之間存在一對(duì)多的聯(lián)系，記作1∶n。例:班級(jí):學(xué)生職工:部門(mén)1.11.21.31.41.5聯(lián)系分類(lèi)多對(duì)多聯(lián)系如果對(duì)于實(shí)體集A中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集B中存在多個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系；反之，對(duì)于實(shí)體集B中的每一個(gè)實(shí)體，實(shí)體集A中也存在多個(gè)實(shí)體與之聯(lián)系，則稱實(shí)體集A與實(shí)體集B之間存在多對(duì)多聯(lián)系，記作m∶n。例:學(xué)生:課程藥廠:藥品1.11.21.31.41.5聯(lián)系分類(lèi)例如：(a)1∶1聯(lián)系(b)1∶n聯(lián)系(c)m∶n聯(lián)系1.11.21.31.41.5聯(lián)系分類(lèi)兩個(gè)以上的實(shí)體集之間也存在著一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多的聯(lián)系。1.11.21.31.41.5聯(lián)系分類(lèi)同一實(shí)體集內(nèi)部的各實(shí)體也可以存在一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多的聯(lián)系。1.11.21.31.41.51.2.3數(shù)據(jù)世界數(shù)據(jù)世界，又稱機(jī)器世界。信息世界的信息在機(jī)器世界中以數(shù)據(jù)形式存儲(chǔ)。實(shí)體→記錄實(shí)體的屬性→數(shù)據(jù)項(xiàng)(又稱字段)現(xiàn)實(shí)世界中的事物及其聯(lián)系→數(shù)據(jù)模型1.11.21.31.41.51.2.2信息世界現(xiàn)實(shí)世界中客觀對(duì)象的抽象過(guò)程1.11.21.31.41.51.3數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型對(duì)現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征進(jìn)行抽象，來(lái)描述數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)與語(yǔ)義。理解本節(jié)概念：數(shù)據(jù)模型概念模型關(guān)系模型關(guān)系模型的完整性約束1.11.21.31.41.51.3.1數(shù)據(jù)模型的分類(lèi)1.概念數(shù)據(jù)模型簡(jiǎn)稱為概念模型，表示實(shí)體類(lèi)型和實(shí)體間的聯(lián)系，獨(dú)立于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模型。用于建立信息世界的數(shù)據(jù)模型，強(qiáng)調(diào)其語(yǔ)義表達(dá)功能，要求概念簡(jiǎn)單、清晰，易于用戶理解是現(xiàn)實(shí)世界的第一層抽象；是用戶和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員之間進(jìn)行交流的工具。2.結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型簡(jiǎn)稱為數(shù)據(jù)模型，涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和DBMS的模型，例如層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型等。它是直接面向數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)是現(xiàn)實(shí)世界的第二層抽象數(shù)據(jù)模型有嚴(yán)格的形式化定義，以便于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。1.11.21.31.41.51.11.21.31.41.51.3數(shù)據(jù)模型概念模型的表示方法概念模型的表示方法很多，其中最為著名和使用最為廣泛的是P.P.Chen于1976年提出的E-R(Entity-Relationship)模型。1.3數(shù)據(jù)模型E-R模型主要成分是實(shí)體、聯(lián)系和屬性。E-R模型的圖形表示稱為E-R圖，設(shè)計(jì)E-R圖的方法稱為E-R方法。E-R模型的概念設(shè)計(jì)，分為3步：首先設(shè)計(jì)局部E-R模型；然后把各個(gè)局部E-R模型綜合成一個(gè)全局E-R模型最后對(duì)全局E-R模型進(jìn)行優(yōu)化，得到最終的E-R模型。1.11.21.31.41.51.3數(shù)據(jù)模型E-R圖通用的表示方式如下（以班級(jí)和學(xué)生關(guān)系為例）：用矩形框表示實(shí)體型，框內(nèi)標(biāo)上實(shí)體名。用橢圓形框表示實(shí)體的屬性，并用無(wú)向邊把實(shí)體和屬性連接起來(lái)。用菱形框表示實(shí)體間的聯(lián)系，框內(nèi)標(biāo)上聯(lián)系名用無(wú)向邊分別把菱形框與有關(guān)實(shí)體連接起來(lái)，在無(wú)向邊旁注明聯(lián)系的類(lèi)型。若聯(lián)系也有屬性，則把屬性和菱形框也用無(wú)向邊連接起來(lái)。1.11.21.31.41.51.3數(shù)據(jù)模型班級(jí)與學(xué)生的E-R圖1.11.21.31.41.51.3數(shù)據(jù)模型課程與學(xué)生的E-R圖1.11.21.31.41.51.3數(shù)據(jù)模型E-R模型有兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：接近于人的思維，容易理解與計(jì)算機(jī)無(wú)關(guān)，用戶容易接受。1.11.21.31.41.51.3.1數(shù)據(jù)模型的分類(lèi)1.概念數(shù)據(jù)模型簡(jiǎn)稱為概念模型，表示實(shí)體類(lèi)型和實(shí)體間的聯(lián)系，獨(dú)立于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模型。用于建立信息世界的數(shù)據(jù)模型，強(qiáng)調(diào)其語(yǔ)義表達(dá)功能，要求概念簡(jiǎn)單、清晰，易于用戶理解是現(xiàn)實(shí)世界的第一層抽象；是用戶和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員之間進(jìn)行交流的工具。2.結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型簡(jiǎn)稱為數(shù)據(jù)模型，涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和DBMS的模型，例如層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型等。它是直接面向數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯結(jié)構(gòu)是現(xiàn)實(shí)世界的第二層抽象數(shù)據(jù)模型有嚴(yán)格的形式化定義，以便于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。1.11.21.31.41.51.3.3數(shù)據(jù)模型的要素和種類(lèi)數(shù)據(jù)模型是嚴(yán)格定義的一組概念的集合，這些概念精確地描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))、動(dòng)態(tài)特征(數(shù)據(jù)操作)和數(shù)據(jù)約束條件，這是數(shù)據(jù)模型的三要素。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)約束條件1.11.21.31.41.5數(shù)據(jù)模型的三要素1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是所研究的對(duì)象類(lèi)型的集合，這些對(duì)象是數(shù)據(jù)庫(kù)的組成部分；包括兩個(gè)方面：數(shù)據(jù)本身：數(shù)據(jù)的類(lèi)型、內(nèi)容和性質(zhì)等。例如關(guān)系模型中的域、屬性、關(guān)系等。數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系：數(shù)據(jù)之間是如何相互關(guān)聯(lián)的。例如關(guān)系模型中的主碼、外碼聯(lián)系等。1.11.21.31.41.5數(shù)據(jù)模型的三要素2）數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的各種對(duì)象(型)的實(shí)例(值)允許執(zhí)行的操作集合。數(shù)據(jù)操作包括操作對(duì)象及有關(guān)的操作規(guī)則，主要有檢索和更新(包括插入、刪除和修改)兩類(lèi)。1.11.21.31.41.5數(shù)據(jù)模型的三要素3）數(shù)據(jù)約束條件數(shù)據(jù)約束條件是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)及其狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。1.11.21.31.41.5常見(jiàn)的數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵概念，數(shù)據(jù)模型不同，相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)就完全不同，任何一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)都是基于某種數(shù)據(jù)模型的。目前數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型分為4種：層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型和關(guān)系對(duì)象模型。關(guān)系模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)之間的關(guān)系容易實(shí)現(xiàn)，因此關(guān)系模型是目前廣泛使用的數(shù)據(jù)模型，并且關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)也是目前流行的數(shù)據(jù)庫(kù)。1.11.21.31.41.51.3.4關(guān)系模型關(guān)系模型是目前最重要的一種數(shù)據(jù)模型，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用關(guān)系模型作為數(shù)據(jù)的組織方式。關(guān)系模型是在20世紀(jì)70年代初由美國(guó)IBM公司的E.F.Codd提出的，為數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。由于E.F.Codd的杰出工作，他于1981年獲得ACM圖靈獎(jiǎng)。1.11.21.31.41.51.3.4關(guān)系模型關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模型與以往的模型不同，它是建立在嚴(yán)格的數(shù)據(jù)概念基礎(chǔ)上的。關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。1.11.21.31.41.51.3.4關(guān)系模型下面分別介紹關(guān)系模型中的相關(guān)術(shù)語(yǔ)。關(guān)系元組屬性域分量候選碼主碼全碼主屬性和非主屬性關(guān)系模式1.11.21.31.41.5關(guān)系模型的術(shù)語(yǔ)關(guān)系一個(gè)關(guān)系就是一張二維表。學(xué)號(hào)姓名年齡性別所在系2007X1201李小雙18女信息系2007D1204張小玉20女電子系2007J1206王大鵬19男計(jì)算機(jī)系……………1.11.21.31.41.5關(guān)系模型的術(shù)語(yǔ)元組（記錄）關(guān)系表中的每行對(duì)應(yīng)一個(gè)元組，組成元組的元素稱為分量。數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)實(shí)體或?qū)嶓w之間的一個(gè)聯(lián)系均使用一個(gè)元組來(lái)表示。學(xué)號(hào)姓名年齡性別所在系2007X1201李小雙18女信息系2007D1204張小玉20女電子系2007J1206王大鵬19男計(jì)算機(jī)系……………1.11.21.31.41.5關(guān)系模型的術(shù)語(yǔ)屬性表中的一列即為一個(gè)屬性，給每個(gè)屬性取一個(gè)名稱為屬性名。屬性具有型和值兩層含義：屬性的型指屬性名和屬性值域；屬性的值是指屬性具體的取值。1.11.21.31.41.5關(guān)系模型的術(shù)語(yǔ)屬性關(guān)系中的屬性名具有標(biāo)識(shí)列的作用，所以在同一個(gè)關(guān)系中的屬性名(列名)不能相同。一個(gè)關(guān)系中通常有個(gè)多個(gè)屬性，屬性用于表示實(shí)體的特征。學(xué)號(hào)姓名年齡性別所在系2007X1201李小雙18女信息系2007D1204張小玉20女電子系2007J1206王大鵬19男計(jì)算機(jī)系……………1.11.21.31.41.5關(guān)系模型的術(shù)語(yǔ)域?qū)傩缘娜≈捣秶Ｈ?性別屬性的域是“男”、“女”大學(xué)生的年齡屬性域可以設(shè)置為10～30等。學(xué)號(hào)姓名年齡性別所在系2007X1201李小雙18女信息系2007D1204張小玉20女電子系2007J1206王大鵬19男計(jì)算機(jī)系……………1.11.21.31.41.5關(guān)系模型的術(shù)語(yǔ)分量元組中的一個(gè)屬性值。如:“李小雙”“男”學(xué)號(hào)姓名年齡性別所在系2007X1201李小雙18女信息系2007D1204張小玉20女電子系2007J1206王大鵬19男計(jì)算機(jī)系……………1.3數(shù)據(jù)模型候選碼（碼）若關(guān)系中的某一屬性或?qū)傩越M的值能唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)元組，則稱該屬性或?qū)傩越M為候選碼。學(xué)號(hào)姓名年齡性別所在系2007X1201李小雙18女信息系2007D1204張小玉20女電子系2007J1206王大鵬19男計(jì)算機(jī)系……………1.11.21.31.41.51.3數(shù)據(jù)模型主碼/主鍵若一個(gè)關(guān)系中有多個(gè)候選碼，則選定其中一個(gè)為主碼。學(xué)號(hào)姓名年齡性別所在系2007X1201李小雙18女信息系2007D1204張小玉20女電子系2007J1206王大鵬19男計(jì)算機(jī)系……………1.11.21.31.41.5關(guān)系模型的術(shù)語(yǔ)全碼關(guān)系模式的所有屬性是這個(gè)關(guān)系模式的候選碼，稱為全碼。全碼是候選碼的特例。例如，設(shè)有以下關(guān)系：學(xué)生選課(學(xué)號(hào)，課程)其中的“學(xué)號(hào)”和“課程”相互獨(dú)立，屬性間不存在依賴關(guān)系，它的碼就是全碼。1.11.21.31.41.5關(guān)系模型的術(shù)語(yǔ)主屬性和非主屬性在關(guān)系中，候選碼中的屬性稱為主屬性不包含在任何候選碼中的屬性稱為非主屬性1.11.21.31.41.5關(guān)系模型的術(shù)語(yǔ)關(guān)系模式關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式，它可以形式化地表示為R(U，D，Dom，F(xiàn))。其中:R為關(guān)系名；U為組成該關(guān)系的屬性的集合；D為屬性組U中的屬性所來(lái)自的域；Dom為屬性向域的映像集合；F為屬性間數(shù)據(jù)依賴關(guān)系的集合。1.11.21.31.41.5關(guān)系模型的術(shù)語(yǔ)關(guān)系模式關(guān)系模式通?？梢院?jiǎn)記為R(U)或R(A1，A2，…，An)。其中R為關(guān)系名，A1，A2，…，An為屬性名。而域名及屬性向域的映像常直接稱為屬性的類(lèi)型及長(zhǎng)度。例如，關(guān)系學(xué)生學(xué)籍表的關(guān)系模式可以表示為：學(xué)生學(xué)籍表(學(xué)號(hào)，姓名，年齡，性別，所在系)。1.11.21.31.41.5關(guān)系模型的術(shù)語(yǔ)關(guān)系模式在一個(gè)給定的應(yīng)用領(lǐng)域中，所有實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系的集合就構(gòu)成一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。1.11.21.31.41.5關(guān)系的性質(zhì)(1)同一屬性的數(shù)據(jù)具有同質(zhì)性即每一列中的分量是同一類(lèi)型的數(shù)據(jù)，它們來(lái)自同一個(gè)域。(2)同一關(guān)系的屬性名具有不可重復(fù)性即同一關(guān)系中不同屬性的數(shù)據(jù)可出自同一個(gè)域，但不同的屬性要給予不同的屬性名。(3)關(guān)系中列的位置具有順序無(wú)關(guān)性即列的次序可以任意交換、重新組織。1.11.21.31.41.5關(guān)系的性質(zhì)(4)關(guān)系具有元組無(wú)冗余性即關(guān)系中的任意兩個(gè)元組不能完全相同。(5)關(guān)系中元組的位置具有順序無(wú)關(guān)性即元組的順序可以任意交換。(6)關(guān)系中每個(gè)分量必須取原子值即每個(gè)分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。1.11.21.31.41.5關(guān)系的性質(zhì)規(guī)范化的關(guān)系簡(jiǎn)稱范式；例如：1.11.21.31.41.51.3.5關(guān)系的完整性關(guān)系模型中允許定義3類(lèi)完整性約束：實(shí)體完整性參照完整性用戶自定義的完整性其中實(shí)體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，稱為兩個(gè)不變性，應(yīng)該由關(guān)系系統(tǒng)自動(dòng)支持；用戶自定義的完整性是應(yīng)用領(lǐng)域需要遵循的約束條件，體現(xiàn)了具體領(lǐng)域中的語(yǔ)義約束。1.11.21.31.41.5實(shí)體完整性規(guī)則1.1實(shí)體完整性規(guī)則若屬性A是基本關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空值。例如學(xué)生關(guān)系“學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，性別，專業(yè)號(hào)，年齡)”“學(xué)號(hào)”為主碼，則“學(xué)號(hào)”不能取空值。1.11.21.31.41.5實(shí)體完整性實(shí)體完整性規(guī)則規(guī)定基本關(guān)系的所有主屬性都不能取空值，而不僅是指主碼不能取空值。例如，學(xué)生選課關(guān)系“選修(學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī))”，“學(xué)號(hào)、課程號(hào)”為候選碼，則“學(xué)號(hào)”和“課程號(hào)”兩個(gè)屬性都不能取空值。1.11.21.31.41.5實(shí)體完整性對(duì)于實(shí)體完整性規(guī)則說(shuō)明如下。(1)實(shí)體完整性規(guī)則是針對(duì)基本關(guān)系而言的。一個(gè)基本表通常對(duì)應(yīng)信息世界的一個(gè)實(shí)體集，例如學(xué)生關(guān)系對(duì)應(yīng)于學(xué)生的集合。(2)信息世界中的實(shí)體是可區(qū)分的，即它們具有某種唯一性標(biāo)識(shí)。(3)關(guān)系模型中以主碼作為唯一性標(biāo)識(shí)。(4)主碼中的屬性即主屬性不能取空值。所謂空值就是“不知道”或“不確定”的值1.11.21.31.41.5參照完整性【例1-1】學(xué)生關(guān)系和專業(yè)關(guān)系表示如下，其中主碼用下劃線標(biāo)識(shí)。學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，性別，專業(yè)號(hào)，年齡)專業(yè)(專業(yè)號(hào)，專業(yè)名)結(jié)論：關(guān)系中某個(gè)屬性的取值需要參照其他關(guān)系的屬性來(lái)取值。1.11.21.31.41.5參照完整性【例1-2】學(xué)生、課程、學(xué)生與課程之間的多對(duì)多聯(lián)系選修可以用如下3個(gè)關(guān)系表示。學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，性別，專業(yè)號(hào)，年齡)課程(課程號(hào)，課程名，學(xué)分)選修(學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī))結(jié)論：關(guān)系中某些屬性的取值需要參照其他關(guān)系的屬性來(lái)取值1.11.21.31.41.5參照完整性【例1-3】關(guān)系：學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，性別，專業(yè)號(hào)，年齡，班長(zhǎng))結(jié)論：同一個(gè)關(guān)系內(nèi)部某些屬性間也可能存在引用關(guān)系。1.11.21.31.41.5參照完整性定義2.5設(shè)F是基本關(guān)系R的一個(gè)或一組屬性，但不是關(guān)系R的主碼。如果F與基本關(guān)系S的主碼Ks相對(duì)應(yīng)，則稱F是基本關(guān)系R的外碼(ForeignKey)，并稱基本關(guān)系R為參照關(guān)系，基本關(guān)系S為被參照關(guān)系或目標(biāo)關(guān)系。關(guān)系R和關(guān)系S有可能是同一關(guān)系。被參照關(guān)系S的主碼Ks和參照關(guān)系R的外碼F必須定義在同一個(gè)(或一組)域上。1.11.21.31.41.5參照完整性【例1-1】學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，性別，專業(yè)號(hào)，年齡)專業(yè)(專業(yè)號(hào)，專業(yè)名)“專業(yè)號(hào)”是學(xué)生關(guān)系的外碼，專業(yè)關(guān)系是被參照關(guān)系，學(xué)生關(guān)系是參照關(guān)系。1.11.21.31.41.5參照完整性【例1-2】學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，性別，專業(yè)號(hào)，年齡)課程(課程號(hào)，課程名，學(xué)分)選修(學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī))“學(xué)號(hào)”和“課程號(hào)”是選修關(guān)系的外碼，學(xué)生關(guān)系和課程關(guān)系是被參照關(guān)系，選修關(guān)系是參照關(guān)系。1.11.21.31.41.5參照完整性【例1-3】關(guān)系：學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，性別，專業(yè)號(hào)，年齡，班長(zhǎng))“班長(zhǎng)”是外碼，學(xué)生關(guān)系既是被參照關(guān)系，也是參照關(guān)系。1.11.21.31.41.5參照完整性規(guī)則2.2參照完整性規(guī)則：若屬性(或?qū)傩越M)F是基本關(guān)系R的外碼，它與基本關(guān)系S的主碼Ks相對(duì)應(yīng)(基本關(guān)系R和S有可能是同一關(guān)系)，則對(duì)于R中每個(gè)元組在F上的值必須為以下值之一。(1)取空值(F的每個(gè)屬性值均為空值)。(2)或者等于S中某個(gè)元組的主碼值。1.11.21.31.41.5參照完整性【例1-1】學(xué)生(學(xué)號(hào)，姓名，性別，專業(yè)號(hào)，年齡)專業(yè)(專業(yè)號(hào)，專業(yè)名)“專業(yè)號(hào)”只能取以下兩類(lèi)值：空值，表示尚未給該學(xué)生分配專業(yè)；非空值，其值必須是專業(yè)關(guān)系中某個(gè)元組的“專業(yè)號(hào)”值；1.11.21.31.41.5用戶自定義的完整性用戶自定義的完整性就是針對(duì)某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的約束條件，它反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語(yǔ)義要求。例如，某個(gè)屬性必須取唯一值、屬性值之間應(yīng)滿足一定的函數(shù)關(guān)系、某屬性的取值范圍在0～100之間等。例如，性別只能取“男”或“女”；學(xué)生的成績(jī)必須在0～100之間。1.11.21.31.41.51.4關(guān)系代數(shù)理解概念什么是關(guān)系代數(shù)傳統(tǒng)的集合運(yùn)算關(guān)系的選擇、投影及連接操作1.11.21.31.41.51.4關(guān)系代數(shù)關(guān)系代數(shù)是一種抽象的查詢語(yǔ)言，是關(guān)系數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言的一種傳統(tǒng)表達(dá)方式，它用關(guān)系的運(yùn)算來(lái)表達(dá)查詢。運(yùn)算的三大要素:運(yùn)算對(duì)象運(yùn)算符運(yùn)算結(jié)果關(guān)系代數(shù):關(guān)系集合運(yùn)算符專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算符比較運(yùn)算符邏輯運(yùn)算符關(guān)系1.11.21.31.41.51.4關(guān)系代數(shù)關(guān)系代數(shù)運(yùn)算符運(yùn)算符含義運(yùn)算符含義集合運(yùn)算符∪－∩×并差交廣義笛卡兒積比較運(yùn)算符＞≥＜≤＝≠大于大于等于小于小于等于等于不等于專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算符σπ∞÷選擇投影連接除邏輯運(yùn)算符∧∨非與或

1.11.21.31.41.51.4關(guān)系代數(shù)關(guān)系代數(shù)的運(yùn)算按運(yùn)算符的不同可分為:傳統(tǒng)的集合運(yùn)算并、交、差、廣義笛卡爾積專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算選擇、投影、連接、除等1.11.21.31.41.51.4.1傳統(tǒng)的集合運(yùn)算傳統(tǒng)的集合運(yùn)算是二目運(yùn)算，包括并交差廣義笛卡兒積設(shè)關(guān)系R和關(guān)系S具有相同的目n(即兩個(gè)關(guān)系都具有n個(gè)屬性)，且相應(yīng)的屬性取自同一個(gè)域，則可以定義并、差、交運(yùn)算如下：1.11.21.31.41.51.4.1傳統(tǒng)的集合運(yùn)算1.并(Union)關(guān)系R與關(guān)系S的并記作：

R∪S=｛t│tRtS｝，t是元組變量。其結(jié)果關(guān)系仍為n目關(guān)系，由屬于R或?qū)儆赟的元組組成。1.11.21.31.41.51.4.1傳統(tǒng)的集合運(yùn)算1.并(Union)ABCa1b1c1a1b2c2a2b2c1a1b3c2

R∪SABCABCa1b1c1a1b2c2a1b2c2a1b3c2a2b2c1a2b2c11.11.21.31.41.51.4.1傳統(tǒng)的集合運(yùn)算2.差(Difference)關(guān)系R與關(guān)系S的差記作：R-S={t│tRt

S}，t是元組變量。其結(jié)果關(guān)系仍為n目關(guān)系，由屬于R而不屬于S的所有元組組成。1.11.21.31.41.51.4.1傳統(tǒng)的集合運(yùn)算2.差(Difference)

R-SABCa1b1c1ABCABCa1b1c1a1b2c2a1b2c2a1b3c2a2b2c1a2b2c11.11.21.31.41.51.4.1傳統(tǒng)的集合運(yùn)算3.交(Intersection)關(guān)系R與關(guān)系S的交記作：R∩S=｛t│tRtS｝，t是元組變量其結(jié)果關(guān)系仍為n目關(guān)系，由既屬于R又屬于S的元組組成。1.11.21.31.41.51.4.1傳統(tǒng)的集合運(yùn)算3.交(Intersection)

R∩SABCa1b2c2a2b2c1ABCABCa1b1c1a1b2c2a1b2c2a1b3c2a2b2c1a2b2c11.11.21.31.41.51.4.1傳統(tǒng)的集合運(yùn)算4.廣義笛卡兒積(ExtendedCartesianProduct)兩個(gè)分別為n目和m目的關(guān)系R和S的廣義笛卡兒積是一個(gè)(n+m)列的元組的集合。元組的前n列是關(guān)系R的一個(gè)元組，后m列是關(guān)系S的一個(gè)元組。若R有k1個(gè)元組，S有k2個(gè)元組，則關(guān)系R和關(guān)系S的廣義笛卡兒積有kl×k2個(gè)元組。記作：R×S=｛

│trRtsS｝1.11.21.31.41.51.4.1傳統(tǒng)的集合運(yùn)算

R×SR.AR.BR.CS.AS.BS.Ca1b1c1a1b2c2a1b1c1a1b3c2a1b1c1a2b2c1a1b2c2a1b2c2a1b2c2a1b3c2a1b2c2a2b2c1a2b2c1a1b2c2a2b2c1a1b3c2a2b2c1a2b2c1ABCABCa1b1c1a1b2c2a1b2c2a1b3c2a2b2c1a2b2c11.11.21.31.41.51.4.2專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算包括:選擇投影連接除1.11.21.31.41.51.4.2專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算選擇(Selection)（限制）是在關(guān)系R中選擇滿足給定條件的諸元組，記作：

σF(R)={t|tRF(t)=‘真’}其中，F(xiàn)表示選擇條件，它是一個(gè)邏輯表達(dá)式，取邏輯值為“真”或“假”。選擇運(yùn)算實(shí)際上是從關(guān)系R中選取使邏輯表達(dá)式F為真的元組，這是從行的角度進(jìn)行的運(yùn)算。1.11.21.31.41.5選擇邏輯表達(dá)式F的基本形式為：

X1θY1[ΦX2θY2ΦX3θY3…]其中，θ表示比較運(yùn)算符，它可以是>、、<、、=或≠；X1、Y1是屬性名、常量或簡(jiǎn)單函數(shù)，屬性名也可以用它的序號(hào)(如1，2，…)來(lái)代替；Φ表示邏輯運(yùn)算符，它可以是(非)、∧(與)或∨(或)；[]表示任選項(xiàng)，即[]中的部分可要可不要；…表示上述格式可以重復(fù)下去。1.11.21.31.41.5選擇設(shè)有一個(gè)學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫(kù)，它包括以下內(nèi)容。其關(guān)系模式如下。Student(sno，sname，ssex，sage，sdept)Course(cno，cname)Score(sno，cno，degree)1.11.21.31.41.5選擇【例1.4】查詢數(shù)學(xué)系學(xué)生的信息，如下。σSdept='數(shù)學(xué)系'(Student)或σ5='數(shù)學(xué)系'(Student)1.11.21.31.41.5選擇【例1-5】查詢年齡小于20歲的學(xué)生的信息σSage<20(Student)或σ4<20

(Student)1.11.21.31.41.51.4.2專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算投影(Projection)關(guān)系R上的投影是從R中選擇出若干屬性列組成新的關(guān)系，記作：

πA(R)={t[A]|tR}其中A為R中的屬性列。投影操作是從列的角度進(jìn)行的運(yùn)算。投影之后不僅取消了原關(guān)系中的某些列，而且還可能取消某些元組，因?yàn)槿∠四承傩粤泻?，就可能出現(xiàn)重復(fù)元組，關(guān)系操作將自動(dòng)取消相同的元組。1.11.21.31.41.5投影【例1.6】查詢學(xué)生的學(xué)號(hào)和姓名。πSno,Sname(Student)或π1，2(Student)1.11.21.31.41.5投影【例1-7】查詢學(xué)生關(guān)系Student中都有哪些系，即查詢學(xué)生關(guān)系Student在所在系屬性上的投影。πSdept(Student)或π5(Student)1.11.21.31.41.51.4.2專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算連接(Join)連接也稱為θ連接，它是從兩個(gè)關(guān)系的笛卡兒積中選取屬性間滿足一定條件的元組，記作：其中A和B分別為R和S上數(shù)目相等且可比的屬性組，θ是比較運(yùn)算符。連接運(yùn)算是從R和S的笛卡兒積R×S中選取(R關(guān)系)在A屬性組上的值與(S關(guān)系)在B屬性組上的值滿足比較關(guān)系θ的元組。1.11.21.31.41.5連接設(shè)關(guān)系R、S分別如表一般連接C<E的結(jié)果見(jiàn)表1.11.21.31.41.51.4.2專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算連接運(yùn)算中，有兩種最重要、最常見(jiàn)的連接：等值連接：

θ為“=”的連接運(yùn)算；自然連接：是一種特殊的等值連接；1.11.21.31.41.5連接等值連接θ為“=”的連接運(yùn)算稱為等值連接，它是從關(guān)系R與S的笛卡兒積中選取A、B屬性值相等的那些元組，等值連接為：1.11.21.31.41.5連接自然連接是一種特殊的等值連接，它要求兩個(gè)關(guān)系中進(jìn)行比較的分量必須是相同的屬性組，并且在結(jié)果中把重復(fù)的屬性列去掉，即若R和S具有相同的屬性組B，則自然連接可記作：1.11.21.31.41.5連接設(shè)關(guān)系R、S分別如表等值連接R.B=S.B的結(jié)果見(jiàn)表1.11.21.31.41.5連接設(shè)關(guān)系R、S分別如表自然連接的結(jié)果見(jiàn)表1.11.21.31.41.51.4.2專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算除(Division)給定關(guān)系R(X，Y)和S(Y，Z)，其中X，Y可以為單個(gè)屬性或?qū)傩越M，關(guān)系R中的Y與關(guān)系S中的Y可以有不同的屬性名，但必須出自相同的域。R與S的除運(yùn)算得到一個(gè)新的關(guān)系P(X)，P是R中滿足下列條件的元組在X屬性列上的投影：元組在X上分量值x的象集Yx包含S在Y上投影的集合，記作：R÷S={tr[X]│trRπy(S)Yx}；其中Yx為x在R中的象集，x=tr[X]；1.11.21.31.41.5除除(Division)除操作是同時(shí)從行和列的角度進(jìn)行的運(yùn)算。除操作適合于包含“對(duì)于所有的/全部的”語(yǔ)句的查詢操作。1.11.21.31.41.5除【例1.9】設(shè)關(guān)系R，S分別見(jiàn)表1-12(a)、(b)，則R÷S的結(jié)果見(jiàn)1-12(c)。R={X,Y}，S={Y,Z}其中，X={A}，Y={B,C}，Z={D}1.11.21.31.41.5除R={X,Y}，S={Y,Z}其中，X={A}，Y={B,C}，Z={D}YX={a1}={{b1,c2},{b2,c3},{b2,c1}}YX={a2}={{b3,c5},{b2,c3}}YX={a3}={{b4,c4}}YX={a4}={{b6,c4}}1.11.21.31.41.5除R={X,Y}，S={Y,Z}其中，X={A}，Y={B,C}，Z={D}YX={a1}={{b1,c2},{b2,c3},{b2,c1}}YX={a2}={{b3,c5},{b2,c3}}YX={a3}={{b4,c4}}YX={a4}={{b6,c4}}πy(S)={{b1,c2},{b2,c3},{b2,c1}}YX={a1}因此，R÷S={a1}1.11.21.31.41.5R÷S一般用于關(guān)系R中X各個(gè)值的像集Y是否包含關(guān)系S中屬性Y的所有值;也可看成RS÷S的結(jié)構(gòu)在R和S的聯(lián)系RS中，找出與S中所有的元組有關(guān)系的R元組”。1.4.2專門(mén)的關(guān)系運(yùn)算關(guān)系代數(shù)操作舉例(強(qiáng)化訓(xùn)練)在關(guān)系代數(shù)中，關(guān)系代數(shù)運(yùn)算經(jīng)過(guò)有限次復(fù)合后形成的式子稱為關(guān)系代數(shù)表達(dá)式。對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的查詢操作可以寫(xiě)成一個(gè)關(guān)系代數(shù)表達(dá)式，或者說(shuō)，寫(xiě)成一個(gè)關(guān)系代數(shù)表達(dá)式就表示已經(jīng)完成了查詢操作。1.11.21.31.41.5關(guān)系代數(shù)操作舉例設(shè)學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫(kù)中有3個(gè)關(guān)系。學(xué)生關(guān)系：S(Sno，Sname，Ssex，Sage)課程關(guān)系：C(Cno，Cname，Teacher)學(xué)習(xí)關(guān)系：SC(Sno，Cno，Degree)(1)查詢學(xué)習(xí)課程號(hào)為C3號(hào)課程的學(xué)生學(xué)號(hào)和成績(jī)。πSno，Degree(σCno='C3'(SC))1.11.21.31.41.5關(guān)系代數(shù)操作舉例設(shè)學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫(kù)中有3個(gè)關(guān)系。學(xué)生關(guān)系：S(Sno，Sname，Ssex，Sage)課程關(guān)系：C(Cno，Cname，Teacher)學(xué)習(xí)關(guān)系：SC(Sno，Cno，Degree)(2)查詢學(xué)習(xí)課程號(hào)為C4課程的學(xué)生學(xué)號(hào)和姓名。πSno，Sname(σCno='C4'(S∞SC))1.11.21.31.41.5關(guān)系代數(shù)操作舉例設(shè)學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫(kù)中有3個(gè)關(guān)系。學(xué)生關(guān)系：S(Sno，Sname，Ssex，Sage)課程關(guān)系：C(Cno，Cname，Teacher)學(xué)習(xí)關(guān)系：SC(Sno，Cno，Degree)(3)查詢學(xué)習(xí)課程名為maths的學(xué)生學(xué)號(hào)和姓名。πSno，Sname(σCname='maths'(S∞SC∞C))1.11.21.31.41.5關(guān)系代數(shù)操作舉例設(shè)學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫(kù)中有3個(gè)關(guān)系。學(xué)生關(guān)系：S(Sno，Sname，Ssex，Sage)課程關(guān)系：C(Cno，Cname，Teacher)學(xué)習(xí)關(guān)系：SC(Sno，Cno，Degree)(4)查詢學(xué)習(xí)課程號(hào)為C1或C3課程的學(xué)生學(xué)號(hào)。πSno(σCno=‘C1’∨Cno=‘C3’(SC))1.11.21.31.41.5關(guān)系代數(shù)操作舉例設(shè)學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫(kù)中有3個(gè)關(guān)系。學(xué)生關(guān)系：S(Sno，Sname，Ssex，Sage)課程關(guān)系：C(Cno，Cname，Teacher)學(xué)習(xí)關(guān)系：SC(Sno，Cno，Degree)(5)查詢不學(xué)習(xí)課程號(hào)為C2的學(xué)生的姓名和年齡。πSname，Sage(S)-πSname，Sage(σCno='C2''(S∞SC))1.11.21.31.41.5關(guān)系代數(shù)操作舉例設(shè)學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫(kù)中有3個(gè)關(guān)系。學(xué)生關(guān)系：S(Sno，Sname，Ssex，Sage)課程關(guān)系：C(Cno，Cname，Teacher)學(xué)習(xí)關(guān)系：SC(Sno，Cno，Degree)(6)查詢學(xué)習(xí)全部課程的學(xué)生姓名。πSname(S∞(πSno，Cno(SC)÷πCno(C)))1.11.21.31.41.5關(guān)系代數(shù)操作舉例設(shè)學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫(kù)中有3個(gè)關(guān)系。學(xué)生關(guān)系：S(Sno，Sname，Ssex，Sage)課程關(guān)系：C(Cno，Cname，Teacher)學(xué)習(xí)關(guān)系：SC(Sno，Cno，Degree)(7)查詢所學(xué)課程包括200701所學(xué)課程的學(xué)生學(xué)號(hào)。πSno，Cno(SC)÷πCno(σSno='200701'(SC))1.11.21.31.41.51.5數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)本節(jié)任務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)概念數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)1.11.21.31.41.51.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)概念1.數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)(DataBase，DB)是一個(gè)有結(jié)構(gòu)的、集成的、可共享的統(tǒng)一管理的數(shù)據(jù)集合。它不僅包括數(shù)據(jù)本身，而且包括相關(guān)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)主要研究如何存儲(chǔ)、使用和管理數(shù)據(jù)。1.11.21.31.41.51.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)概念1.數(shù)據(jù)庫(kù)所謂有結(jié)構(gòu)的，指的是數(shù)據(jù)是按一定的模型組織起來(lái)的。數(shù)據(jù)模型可用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)描述。數(shù)據(jù)模型決定數(shù)據(jù)的組織方式、操作方法。理解數(shù)據(jù)庫(kù)的前提是理解數(shù)據(jù)模型。現(xiàn)在的數(shù)據(jù)庫(kù)多數(shù)是以關(guān)系模型來(lái)組織數(shù)據(jù)的?？梢院?jiǎn)單地把關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)－關(guān)系理解成為一張二維表。1.11.21.31.41.51.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)概念1.數(shù)據(jù)庫(kù)所謂集成的，是指數(shù)據(jù)庫(kù)中集中存放著企業(yè)各種各樣的數(shù)據(jù)。集中存放的好處是：一個(gè)數(shù)據(jù)只需一個(gè)備份，重復(fù)存儲(chǔ)少，即消除了數(shù)據(jù)的冗余。沒(méi)有數(shù)據(jù)冗余，也就能保證數(shù)據(jù)的一致。1.11.21.31.41.51.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)概念1.數(shù)據(jù)庫(kù)所謂共享，指的是數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)可以被不同的用戶使用。也就是說(shuō)，每一個(gè)用戶可以按自己的要求訪問(wèn)相同的數(shù)據(jù)庫(kù)。所謂統(tǒng)一管理的，指的是數(shù)據(jù)庫(kù)由DBMS統(tǒng)一管理，任何數(shù)據(jù)訪問(wèn)都是通過(guò)DBMS來(lái)完成的。1.11.21.31.41.51.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)概念2.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DataBaseManagementSystem，DBMS)是位于用戶與操作系統(tǒng)(OS)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，它為用戶或應(yīng)用程序提供訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的方法，包括數(shù)據(jù)庫(kù)的創(chuàng)建、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制，它是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心。1.11.21.31.41.51.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)概念2.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)所有訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的請(qǐng)求都由DBMS來(lái)完成的。DBMS提供了操作數(shù)據(jù)庫(kù)的許多命令（語(yǔ)言），即SQL語(yǔ)言。1.11.21.31.41.51.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)概念2.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)一般由計(jì)算機(jī)軟件公司提供，目前比較流行的DBMS有VisualFoxPro、Access、Sybase、SQLServer、Oracle等。1.11.21.31.41.51.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)概念3.數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)凡使用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)管理其數(shù)據(jù)的系統(tǒng)都稱為數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)(DataBaseApplicationSystem)。應(yīng)用程序是用戶與數(shù)據(jù)庫(kù)之間的橋梁。應(yīng)用程序與DBMS交互，DBMS訪問(wèn)DB。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)可以用于事務(wù)管理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)圖形分析和處理及人工智能等系統(tǒng)中。1.11.21.31.41.51.5.1數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)概念4.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(DataBaseSystem，DBS)是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫(kù)后的系統(tǒng)。它由計(jì)算機(jī)硬件、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(及其開(kāi)發(fā)工具)、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)用戶構(gòu)成。1.11.21.31.41.5