《數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā)》

《數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā)》講義

《數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā)》

北京郵電大學軟件學院

郭文明

(guolyz@)

2003.06

迷翕墨國我箏魅緇翱吃題時羽須XD%(DG

《數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā)》講義

0.前言

0.1數(shù)據(jù)庫發(fā)展與應用

0.2本課程內(nèi)容

0.3本課程學習方法

0.4本課程參考資料

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0.1數(shù)據(jù)庫發(fā)展與應用

?數(shù)據(jù)庫定義：數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的技術(shù)，數(shù)據(jù)

管理是指對各種數(shù)據(jù)進行收集、存儲、加工和

傳播的一系列活動的總和。包括對數(shù)據(jù)的分類、

組織、編碼、存儲、檢索和維護。

?數(shù)據(jù)處理的發(fā)展：數(shù)據(jù)處理的發(fā)展過程經(jīng)歷了

手工管理、文件管理、數(shù)據(jù)庫三個階段。

?數(shù)據(jù)模型：數(shù)據(jù)庫是建立在數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)上的

數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)模型有：層次模型、網(wǎng)狀模型、

關(guān)系模型、面向?qū)ο竽Ｐ汀１容^成熟完善、市

場占用率較大的是基于關(guān)系模型基礎(chǔ)上的關(guān)系

數(shù)據(jù)庫。

迷翕墨國我箏魅緇翱吃

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0.1數(shù)據(jù)庫發(fā)展與應用

?數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是位于用戶

與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，屬系統(tǒng)

軟件。

?數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能：數(shù)據(jù)定義（create、

drop等）;數(shù)據(jù)操縱（select、insert等）；數(shù)

據(jù)庫運行（安全性、完整性、并發(fā)控制、故障

恢復）；數(shù)據(jù)庫建立與維護（數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲、數(shù)據(jù)恢

復、性能監(jiān)視、重組織）。

?目前的一些數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）,小型

桌面數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)FoxPro,ACCESS,PRADOX

等，大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)ORACLE,INFORMIX,

SYBASE,DB2,MicrosoftSQLServer等。

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0.1數(shù)據(jù)庫發(fā)展與應用

-數(shù)據(jù)庫的應用已越來越廣泛。從小型的單項事

務處理系統(tǒng)到大型復雜的信息系統(tǒng)大都用先進

的數(shù)據(jù)庫技術(shù)來保持系統(tǒng)數(shù)據(jù)的整體性、完整

性和共享性。

-1）電腦抽獎：采用數(shù)據(jù)庫技術(shù),不必修改程序，只變

更獎項設(shè)置，即可應用于不同的抽獎活動。

-2）招生考試：通過對數(shù)據(jù)庫排序和索弓I,完成考生

按志愿從高分到低分排列，根據(jù)學校招生計劃錄取，

錄滿為止。

-3）銀行儲蓄：為每個用戶建立能夠唯一識別的帳戶,

同時記錄用戶的往來明細，做到存儲量大,運算速度

快,準確程度高。

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0.1數(shù)據(jù)庫發(fā)展與應用

?企業(yè)（生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理、客戶管理、財務管

理、電子商務等）；機關(guān)（辦公自動化）；金融（銀

行電子結(jié)算）；證券（股票交易、行情分析）；通

訊（話費查詢、費用結(jié)算）；教育衛(wèi)生（網(wǎng)上錄取、

學籍管理）；社會保障（住房公積金、醫(yī)療保險、

養(yǎng)老保險）；政府（電子政務）；交通（道路信息系

統(tǒng)）等。

?國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域都離不開數(shù)據(jù)庫技術(shù)，目前,

一個國家的數(shù)據(jù)庫建設(shè)規(guī)模（指數(shù)據(jù)庫的個數(shù)、

種類）、數(shù)據(jù)庫信息量的大小和使用頻度已成為

衡量這個國家信息化程度的重要標志之一。

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0.1數(shù)據(jù)庫發(fā)展與應用

?數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指在計算機系統(tǒng)中

引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)，一般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫

管理系統(tǒng)、應用系統(tǒng)、DBA和用戶構(gòu)成。

?數(shù)據(jù)庫設(shè)計是建立數(shù)據(jù)庫及其應用系統(tǒng)的技術(shù),

是信息系統(tǒng)開發(fā)和建設(shè)中的核心技術(shù)，具體說,

數(shù)據(jù)庫設(shè)計是指對于一個給定的應用環(huán)境，構(gòu)

造最優(yōu)的數(shù)據(jù)庫模式，建立數(shù)據(jù)庫及其應用系

統(tǒng)，使之能夠有效地存儲數(shù)據(jù)，滿足各種用戶

的應用需求（信息要求和處理要求）。這個問題

是數(shù)據(jù)庫在應用領(lǐng)域的主要研究課題。

?數(shù)據(jù)庫技術(shù)研究領(lǐng)域：DBMS的研制、數(shù)據(jù)庫設(shè)

計、數(shù)據(jù)庫理論。

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0.2本課程內(nèi)容

?1）關(guān)系數(shù)據(jù)庫與對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫：建立在關(guān)

系模型基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)操縱，融合了面向?qū)ο笏?/p>

想的對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫和對象關(guān)系SQL。

?2）數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)庫管理：數(shù)據(jù)庫常用的文

件存儲、索引技術(shù)、散列技術(shù)和多鍵訪問技術(shù)

等數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，保證數(shù)據(jù)庫正常運行的安全

性、完整性控制和數(shù)據(jù)庫恢復。

?3）數(shù)據(jù)庫應用程序體系結(jié)構(gòu)：訪問數(shù)據(jù)庫的

程序，事務處理技術(shù)，Client/Server體系結(jié)構(gòu)，

多層體系結(jié)構(gòu)，分布式數(shù)據(jù)處理和中間件。

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0.2本課程內(nèi)容

?4）ORACLE數(shù)據(jù)庫：ORACLE數(shù)據(jù)庫的體系

結(jié)構(gòu)，存儲管理，實例管理；ORACLE數(shù)據(jù)庫

的規(guī)劃與實施。

?5）數(shù)據(jù)庫設(shè)計：需求分析、概念模型設(shè)計、

數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計和物理設(shè)計、功能設(shè)計、數(shù)據(jù)

庫實施、CASE技術(shù)；ER模型、規(guī)范化設(shè)計方

法。

?另外，通過實驗環(huán)節(jié)進一步理解所講內(nèi)容，實

驗即選擇一DBMS平臺、設(shè)計一實際的數(shù)據(jù)庫應

用系統(tǒng)。完成實驗需具備DBMS知識、程序設(shè)計

開發(fā)能力、適當?shù)膶I(yè)領(lǐng)域知識。（實驗要求

另發(fā)）。

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0.3本課程學習方法

?數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā)這一門課集理論性、技術(shù)性、

藝術(shù)性為一體，學習過程中應根據(jù)這一些特點,

針對性的采取一些措施。

?1）從學習一個具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）

開始。理解數(shù)據(jù)管理的含義、理解數(shù)據(jù)庫原理

幣的理論和方法。——離開具體的DBMS進行

數(shù)據(jù)庫設(shè)計是不完整的設(shè)計。

?2）從熟悉一個具體的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)開始。

了解具體應用的領(lǐng)域知識和背景，結(jié)合DBMS

的功能，探索利用DBMS為實際解決問題的過

程?！x開深厚的領(lǐng)域知識，不可能設(shè)計出

用戶滿意的數(shù)據(jù)庫。

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0.3本課程學習方法

?3）從使用一個具體的編成語言開始。明確理

解在數(shù)據(jù)庫設(shè)計和開發(fā)過程中，哪些功能由

DBMS完成，哪些由程序完成?！獩]有編程

經(jīng)驗，不可能設(shè)計出編程人員滿意的數(shù)據(jù)庫。

?4）從DBA的角度學。數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的運行

離不開DBA的大力支持，數(shù)據(jù)庫設(shè)計開發(fā)除滿

足一般用戶要求之外，還應方便DBA的數(shù)據(jù)管

理?！獢?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運行沒有DBA的參與，

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)可能會感覺特別費勁。

?5）多學習、多實踐、多思考才能集理論性、

技術(shù)性、藝術(shù)性為一體。

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0.4本課程參考資料

?1.數(shù)據(jù)庫一原理、編程與性能，PatrickO'Neil著，

周傲英等譯，機械工業(yè)出版社，2002.01

(DATABASEPrinciples,Programming,andPerformance.

PatrickO'NeilElizabethO'neil,高等教育出版社,2001.05)

?2.數(shù)據(jù)庫設(shè)計教程，ThomasM.Connolly著，何玉

潔等譯，機械工業(yè)出版社,2003.06

?3.Unix和Linux下的Oracle數(shù)據(jù)庫管理，Michael

Wesster著，王華駒等譯，人民郵電出版社,2002.8

?4.0racle9iDBAFundamentalsLORACLEUniversity

?5.數(shù)據(jù)庫實用教程，丁寶康董健全，清華大學出

版社,2001.09

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L關(guān)系數(shù)據(jù)庫與對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫

?關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（RDBMS）使用靈

活，即使用戶不是程序員，也可輕松快

捷地寫出一般的查詢語句。關(guān)系數(shù)據(jù)庫

管理系統(tǒng)建立在關(guān)系模型基礎(chǔ)之上。最

近幾年，一種更新的數(shù)據(jù)模型——對象-

關(guān)系模型在許多產(chǎn)品中正逐漸取代關(guān)系

模型。建立在對象一關(guān)系模型基礎(chǔ)之上

的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)稱為對象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫

管理系統(tǒng)（ORDBMS）。對象-關(guān)系數(shù)據(jù)

庫管理系統(tǒng)也支持關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

中的數(shù)據(jù)。

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《數(shù)據(jù)庫設(shè)討與開發(fā)》講義________

1.關(guān)系數(shù)據(jù)庫與對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫

?本章將介紹多年來支配數(shù)據(jù)表達方式的

關(guān)系模型的概念和規(guī)則，從關(guān)系代數(shù)固

有的查詢能力方面介紹關(guān)系模型的特性,

還要深入介紹工業(yè)標準SQL(SQL-99)

語言。本章還將介紹對象-關(guān)系模型的特

性和對象-關(guān)系SQL語法。

1」關(guān)系模型

1.2關(guān)系代數(shù)

1.3SQL

1.4對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫

砌窕。硯)

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L1關(guān)系模型

?1.1.1關(guān)系數(shù)據(jù)庫舉例

?1.1.2關(guān)系數(shù)據(jù)模型

-LL2.1域和數(shù)據(jù)類型

-1.122表和關(guān)系

-1.123關(guān)系規(guī)則

?1.1.3數(shù)據(jù)模型

?LL4最常用的數(shù)據(jù)模型

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1.1.1關(guān)系數(shù)據(jù)庫舉例

■數(shù)據(jù)庫是為了特殊目的存儲在一起的相

關(guān)數(shù)據(jù)記錄的集合。關(guān)系數(shù)據(jù)庫是按照

關(guān)系模型組織存放數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。我們

給出幾個關(guān)系數(shù)據(jù)庫的例子。

-1)產(chǎn)品一代理一銷售數(shù)據(jù)庫(CAP)

顧客從代理商那里批發(fā)大量商品然后自己轉(zhuǎn)

銷，顧客其實是零售商。顧客向代理商要求

購買商品，每次訂貨要求有完整的記錄。

-2)網(wǎng)上錄取數(shù)據(jù)庫(SCT)

-3)房屋銷售數(shù)據(jù)庫(HEC)

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1)產(chǎn)品-代理-銷售數(shù)據(jù)庫(CAP)

CUSTOMERS顧客信息表AGENTS代理商信息表

cid顧客IDaid代理商ID

cname顧客姓名aname代理商名稱

city顧客所在城巾city代理商所在城市

discnt顧客可能會有的折扣percent代理商每筆交易所能

獲得的傭金百分比

PRODUCTS商品信息表ORDERS訂單信息表

pid商品IDordno訂單ID

pname商品名稱Month訂單月份

city商品庫存所在城巾cid顧客ID

quantity商品庫存數(shù)量aid代理商ID

price商品批發(fā)價pid商品ID

qty數(shù)量

dollars商品總價

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2)網(wǎng)上錄取數(shù)據(jù)庫(SCT)

STUDENTS學生信息表COLLEGE院校信息表

Skh考號Sxm姓名Cno院校碼

Sxb性別Scsny出生年月Cname院校名稱

Sdw生源地Syw語文Clb院校類別

Ssx數(shù)學Swy外語Cjh院校計劃數(shù)

SxXSzof文化總分Clq院校錄取數(shù)

Szg照顧加分Szgf投檔分Czy院校在閱數(shù)

Szyl一批志愿Scyl一批參志愿Ctd院校投檔數(shù)

Szy2二批志愿Scy2二批參志愿

TRACK投檔軌跡表

Sbz標志(已投|在閱|錄取|退檔|

Skh考號

死檔等)

Cno院校碼

Syx院校碼

Tbz標志

Ssj時間

Tsj時間

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2）網(wǎng)上錄取數(shù)據(jù)庫（SCT）運行機制

?投檔程序?qū)⒖忌粗驹笍母叻值降头峙帕?，?/p>

據(jù)院校計劃數(shù)和統(tǒng)一劃定的重點院校、普通院

校分數(shù)線進行投檔：滿足條件的考生其標志字

段（Sbz）改為已投、其院校碼字段（Syx）改為

投檔院校的編碼；

?院校根據(jù)投擋結(jié)果下載已投檔到本學校的考生

信息，此時考生其標志字段（Sbz）改為在閱;

?院校通過閱讀學生信息決定每一考生命運（錄

取、退檔）；

?考生標志字段（Sbz）的每一次修改，都會相

應修改COLLEGE中的相關(guān)字段值，并且在TRACK

中留下痕跡。

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3）房屋銷售數(shù)據(jù)庫（HEC）問題

?假設(shè)某房地產(chǎn)公司聘用多名業(yè)務員負責房地產(chǎn)

的銷售業(yè)務，每名客戶可以多次或一次購買多

套住房，每套住房有唯一的標識（房間號），

每套房產(chǎn)交易都要簽定合同，合同事例如下圖

所示：

合同號：01409090日期：02/02/03付款方式：一次性總金額：495000.00元

客戶身份證號：110102701104271客戶姓名：王剛聯(lián)系電話：88626868

地址：北京巾-白石橋路188號郵政編碼：100081

房間號居室數(shù)建筑面積（療）使用面積（m2）單價（元/招）金額（元）

1023110903300.00297000.00

103278603300.00198000.00

務員代碼：23業(yè)務員姓名：李平電話號碼:84128996

?試為該房地產(chǎn)公司設(shè)計一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫。

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3)房屋銷售數(shù)據(jù)庫(HEC)問題

HOUSES房屋表EMPLOYEES雇員表

房間號業(yè)務員代號

居室數(shù)業(yè)務員姓名

使用面積電話號碼

單價

銷售合同號

CUSTOMERS客戶信息表ORDERS合同表

客戶身份證號合同號

客戶姓名日期

客戶住址客戶身份證號

客戶電話號碼業(yè)務員代碼

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1.1.2關(guān)系數(shù)據(jù)模型

?單一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——關(guān)系

關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常單一。在關(guān)系模型中，現(xiàn)實

世界的實體以及實體間的各種聯(lián)系均用關(guān)系來表示。在

用戶看來，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表。

?關(guān)系操作

關(guān)系模型給出了關(guān)系操作的能力，但不對RDBMS語言給

出具體的語法要求。關(guān)系模型中常用的關(guān)系操作包括：

選擇(Select)>投影(Project)>連接(Join)、除

(Divide)、并(Union)、交(Intersection)、差

(Difference)等查詢(Query)操作和增加(Insert)>刪

除(Delete)、修改(Update)操作兩大部分。查詢的表法

能力是其中最主要的部分。

關(guān)系操作的特點是集合操作方式，即操作的對象和結(jié)

果都是集合。

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1.1.2關(guān)系數(shù)據(jù)模型

?關(guān)系的三類完整性約束

關(guān)系模型允許定義三類完整性約束：實體完整性、參

照完整性和用戶定義的完整性。其中實體完整性和參照

完整性是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，應該由

關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)自動支持。用戶定義的完整性是

應用領(lǐng)域需要遵循的約束條件，體現(xiàn)了具體領(lǐng)域中的語

義約束。

?關(guān)系模型與以往的模型（層次模型、網(wǎng)狀模型）不同，它

是建立在嚴格的數(shù)學概念的基礎(chǔ)上的。在用戶觀點下，

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。關(guān)系模型中稱為關(guān)系、屬性、元組。數(shù)據(jù)庫中有

兩套術(shù)語：表、歹U、行；關(guān)系、屬性、元組。

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1.1.2.1域和數(shù)據(jù)類型

?在目前的DBMS產(chǎn)品中(ACCESS>FOX、ORACLE>

DB2UDB、INFORMIX),創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫首先確定該

數(shù)據(jù)庫有多少表，每一表的名稱是什么，表中

包含哪些列，表的列必須確定類型。比如說，

表CUSTOMERS中的discnt列的類型是real(實型),

city列的類型為char(20)(字符串)。

?為什么在定義表的時候，必須給表的列加一個

特定的類型呢？我們知道，在C或者Java等編程

語言中，對于程序中使用的變量或常量等數(shù)據(jù),

事先應當申明其類型，具有相同類型的數(shù)據(jù)才

可以進行一系列的比較和運算。數(shù)據(jù)庫中給表

的列加一個特定類型的原因也在于此。

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L1.2.1域和數(shù)據(jù)類型

■在數(shù)據(jù)庫原理或理論性文獻中，一般地說,

一個表的列的取值范圍是在一集合D上，

我們稱D為域(Domain)。

?定義1.1.1域(Domain)域是一組具有相同

數(shù)據(jù)類型的值的集合。

例如：自然數(shù)、整數(shù)、實數(shù)、字符串、

日期、時間、｛0,1｝、｛'男'，'女'｝、

｛民族名I中國56個民族的名字｝等等，都

可以是域。

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1.1.2.2表和關(guān)系

?定義1.1.2笛卡爾積(CartesianProduct)

給定一組域DI,D2,…，Dn,這些域中可以有

相同的。DLD2,…，Dn的笛卡爾積為：

DIXD2X...XDn={(dl,d2,dn)|di￡Di,i=l,2,n)

其中每一個元素(dl,d2,dn)叫作一個n元組

(n-tuple)或簡稱元組(Tuple)。元素中的每一

個值di叫作一*個分量(Component)o

若Di(i=L,2…n)為有限集,其基數(shù)為

mi(i=l,2…n),則DIXD2義…XDn的基數(shù)M為：

mlXm2X...Xmn

?笛卡爾積可表示為一個二維表。表中的每行對

應一個元組，表中的每列對應一個域。

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《數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā)》講義

1.1.2.2表和關(guān)系

?定義1.1.3關(guān)系(Relation)DIXD2X...XDn的子

集叫作在域域,D2,…，Dn的關(guān)系，表示為

R(D1,D2,Dn)

R這里只表示關(guān)系的名字，n是關(guān)系的目或度

(Degree)。

?關(guān)系是笛卡爾積的有限子集，所以關(guān)系也是一

個二維表，表的每行對應一個元組，表的每列

對應一個域。由于域可以相同，為了加以區(qū)分,

必須對每列起一個名字，稱為屬性(Attribute)。n

目關(guān)系必有n個屬性。

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1.1.2.2表和關(guān)系

?若關(guān)系中的某一屬性組的值能唯一地標識一個

元組，則稱該屬性組為候選碼(Candidatekey)o

若一個關(guān)系有多個候選碼，則選定其中一個為

主碼(Primarykey)。主碼的諸屬性稱為主屬性

(Primeattribute)。不包含在任何侯選碼中的屬性

森為非碼屬性(Non-keyattribute)。

?笛卡爾積中的許多元組是王給阮意乂的，從中

取出有實質(zhì)意乂的元組來構(gòu)造關(guān)系。在域的笛

卡兒積中，我們稱那些符合條件的元素為相關(guān)

的，由此得到數(shù)學上的術(shù)語——關(guān)系。

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1.1.2.2表和關(guān)系

-表的列相對是穩(wěn)定的，它描述表的結(jié)構(gòu)。增加

或刪除列都不是常見的，我們也不希望在日常

業(yè)務中這樣。設(shè)計表的列布局就是數(shù)據(jù)庫的邏

輯設(shè)計。另一方面，表的內(nèi)容是經(jīng)常變化的，

新的行被添加或被刪除在日常業(yè)務中隨時可能

發(fā)生。數(shù)據(jù)庫是關(guān)系的集合。組成關(guān)系的屬性

（列）的集合稱為關(guān)系模式。數(shù)據(jù)庫所有關(guān)系模

式的集合構(gòu)成數(shù)據(jù)庫模式。

?關(guān)系可以有三種類型：基本關(guān)系（基本表或基表）、

查詢表和視圖表?；颈硎菍嶋H存在的表，它

是實際存儲數(shù)據(jù)的邏輯表示。查詢表是查詢結(jié)

果對應的表。視圖表是由基本表或其他視圖表

導出的表，是虛表，不對應實際存儲的數(shù)據(jù)。

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《數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā)》講義

1.1.2.3關(guān)系規(guī)則

?基于笛卡爾積的子集的關(guān)系定義，在各種不同

的商業(yè)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品中又有一些規(guī)則，這些規(guī)則

告訴我們在表結(jié)構(gòu)中哪些變化是允許的，哪些

檢索操作是受限的，這些規(guī)則也是我們在進行

數(shù)據(jù)庫設(shè)計時需要充分考慮的。

?關(guān)系規(guī)則是在關(guān)系模型的發(fā)明者E.F.Codd的一

系列論文中提出，這些規(guī)則反映了特定的數(shù)學

假設(shè)，目的是為了建立一個良好的關(guān)系結(jié)構(gòu)。

?出現(xiàn)新的對象-關(guān)系模型是因為人們認為從數(shù)學

出發(fā)的關(guān)系規(guī)則有點太嚴格，無法容納一些有

價值的思想，特別是面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析思想

出現(xiàn)之后。

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規(guī)則1列是同質(zhì)的

?每一列中的分量是同一類型的數(shù)據(jù)，來自同一個

域。每一列為一個屬性，要給予不同的屬性名。

該規(guī)則對應：設(shè)計表時，確定了表名之后，給每

一個字段命名，并確定字段類型、長度。

?注：不同的DBMS所支持的數(shù)據(jù)類型，能夠處理的

數(shù)據(jù)長度不一定相同。不同的DBMS當字段類型發(fā)

生變化時，對已有數(shù)據(jù)的處理規(guī)則也不相同。例

如：字段學號原來是字符型，現(xiàn)在該為數(shù)值型，

那末已存在的字符型學號是否直接變成數(shù)值型。

不同DBMS下的數(shù)據(jù)進行移動交換時，處理規(guī)則也

不相同，數(shù)據(jù)導入導出時要特別注意此問題。對

于來自于枚舉型數(shù)值域的列，可通過參照表和被

參照表的方式實現(xiàn)。

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規(guī)則2第一泛式規(guī)則

?關(guān)系模型要求關(guān)系必須是規(guī)范化的，即要求關(guān)系

中不允許含有多值屬性和含有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，遵守這

樣規(guī)則的表稱為第一范式。關(guān)系的每一個分量必

須是一個不可分的的數(shù)據(jù)項，不允許表中還有表。

?第一范式規(guī)則是關(guān)系模型的基本規(guī)則，但在對象

-關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，這一規(guī)則將不在是數(shù)據(jù)庫

設(shè)計的一個約束。以后我們會討論對象-關(guān)系模

型時知道，打破第一范式規(guī)則的途徑是該模型中

允許表中對象列的值是包含復雜類型的集合。用

戶可以自定義數(shù)據(jù)類型，某一字段可以是用戶定

義的復雜類型。

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規(guī)則2第一泛式規(guī)則

?該規(guī)則表明重復字段在關(guān)系中是不允許的，這是

關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中的一個最基本的約束。例

如，人事管理中常見的職工登記表有簡歷這一列,

如果我們將簡歷這一列設(shè)計為備注型字段，則對

曾經(jīng)學習工作過的單位的查詢基本不能完成，但

如果將該列放入職工表的行中，則我們需要給表

建立一定數(shù)目的列，這個數(shù)目要達到某一職工可

能有的最多的學習工作單位數(shù)，但是這是不切實

際的。一個有效的方法是將職工表分解成兩部分,

建立單獨的職工表和簡歷表，職工表包括職工號

等基本信息，簡歷表包括職工號、起始年月、終

止年月、單位4個字段。

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規(guī)則3只能基于內(nèi)容存取行規(guī)則

?行的順序可以任意交換，或者說，行是沒有次序

的，我們只可以通過行的內(nèi)容即每一行中所存在

的屬性值來檢索。因為關(guān)系是元組的集合，元組

沒有第一行、第二行之分。實際中，查詢職工號

為10001號職工的信息，沒有查詢第一行職工的

信息。值得注意的是，關(guān)系模型要求關(guān)系中列也

是沒有次序的，列的順序可以任意交換。這一點

在“只能基于內(nèi)容存取行”規(guī)則中已體現(xiàn)。

?有些商業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)打破了第三項規(guī)則，通過行

標識(rowidentification,ROWID)提供-,種

用戶檢索表中行的方法。但其主要目的是幫助

DBA檢查在什么地方表中的行記錄沒有按正確方

式存放。

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規(guī)則4行唯一性規(guī)則

?任意兩個元組不能完全相同，關(guān)系模型中

關(guān)系是元組的集合，集合中完全相同的兩

元素只能被看作一個元素，集合不可以包

含相同的元素。而且，規(guī)則3只能按列值存

取要求元組必須唯一。

?商業(yè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，很多并不是自動維護

規(guī)則4的。

迷翕墨國我箏魅緇翱吃題時羽須XD%(DG

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規(guī)則5實體完整性規(guī)則

■任意行在主鍵列上的取值都不允許為空值

(NULLValue)o空值解釋為未知的或者

尚未定義的，當以后知道的情況下會重新

填寫該值。空值不同于數(shù)字0和空串。表的

主鍵是用來唯一區(qū)分表的行的，不難想象,

未知的或者尚未定義的實體我們是無法區(qū)

分他們的。

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1.1.3數(shù)據(jù)模型

?數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫的框架，這個框架表示了信息

及其聯(lián)系的組織方式和表達方式，同時反映了存

取路徑。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)分類的原因。

一般的講，任何一種數(shù)據(jù)模型都是嚴格定義的概

念的集合。這些概念必須能夠精確地描述系統(tǒng)的

靜態(tài)特性、動態(tài)特性和完整性約