第二章关系数据库[ch3].pptVIP

第2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演算语言的使用方法 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;2.1 关系模型的数据结构及其形式化定义 2.2 关系的键与关系的完整性 2.3 关系代数 2.4 关系演算 ; ;笛卡尔积（Cartesian Product） 给定一组域D1，D2，…，Dn（它们可以包含相同的元素，即可以完全不同，也可以部分或全部相同）。D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为 D1×D2×……×Dn={（d1，d2，…，dn）|di∈Di，i=1，2，…，n} 每一个元素（d1，d2，…，dn）中的每一个值di叫做一个分量（Component） ，di∈Di 每一个元素（d1，d2，…，dn）叫做一个n元组（n-Tuple），简称元组（Tuple） ; 笛卡尔积D1×D2×…×Dn的基数M（即元素（d1，d2，…，dn）的个数）为所有域的基数的累乘之 积，即M= 。 例如，上述表示教师关系中姓名、性别两个域的笛卡尔积为： D1×D2={（李力，男），（李力，女），（王平，男），（王平，女），（刘伟，男），（刘伟，女）} 分量：李力、王平、刘伟、男、女 元组 ：（李力，男），（李力，女） ，M=m1×m2=3×2=6 ;;关系（Relation） 笛卡尔积D1×D2×…×Dn的任一子集称为定义在域D1，D2，…，Dn上的n元关系（Relation） R（D1，D2…，Dn）;在关系R中，当n=1时，称为单元关系。当n=2时，称为二元关系，以此类推 。 关系中的每个元素是关系中的元组，通常用t表示，关系中元组个数是关系的基数 由于关系是笛卡尔积的子集，因此，也可以把关系看成一个二维表 。 具有相同关系框架的关系称为同类关系 。;姓 名 ;2.1.2 关系的性质;姓名;2.1.3 关系模式;关系模型;例如，在第1章的图1-22所示的教学数据库中，共有五个关系，其关系模式可分别表示为： 学生（学号，姓名，性别，年龄，系别） 教师（教师号，姓名，性别，年龄，职称，工资，岗位津贴，系别） 课程（课程号，课程名，课时） 选课（学号，课程号，成绩） 授课（教师号，课程号）;与学生关系模式对应的数据库中的实例有如下6个元组，如图2-1所示。 ;2.1.4 关系数据库与关系数据库模式;2.2 关系的键与关系的完整性 ;主关系键（Primary Key） 从多个候选键中选择一个作为查询、插入或删除元组的操作变量，被选用的候选键称为 主关系键。 每个关系必定有且仅有一个主关系键 ;主属性（Prime Attribute）与非码属性（Non-Prime Attribute） 主属性：包含在主关系键中的各个属性称为主属性 非码属性：不包含在任何候选键中的属性称为非码属性（或非主属性） 全码 ：所有属性的组合是关系的候选键 ;2.2.2 外部关系键 ;2.2.3 关系的完整性 ;实体完整性（Entity Integrity） 主关系键的值不能为空或部分为空 学生关系中的主关系键“学号”不能为空 选课关系中的主关系键“学号+课程号”不能部分为空， 即“学号”和“课程号”两个属性都不能为空 参照完整性（Referential integrity） 如果关系R2的外部关系键X与关系R1的主关系键相符，则X的每个值或者等于R1中主关系键的某一个值，或者取空值;未分配系别;用户定义完整性（User-defined Integrity） 针对某一具体关系数据库的约束条件 反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求 如：成绩属性的取值范围在0-100之间 ;;2.3.1 关系代数的分类及其运算符 ;关系代数的运算按运算符的不同主要分为两类： 传统的集合运算： 把关系看成元组的集合，以元组作为集合中元素来进行运算，其运算是从关系的“水平”方向即行的角度进行的。 包括并、差、交和笛卡尔积等运算。 专门的关系运算： 不仅涉及行运算，也涉及列运算，这种运算是为数据库的应用而引进的特殊运算。 包括选取、投影、连接和除法等运算。;2.3.2 传统的集合运算 ;并（Union） :R∪S={t | t∈R∨t∈S} 差（Difference） :R-S = {t | t∈R∧┐t∈S} 交（Intersection） :R