中南大学数据库技术与管理课件2.2 关系模型.pptVIP

2.2 关系模型 2.2.1　关系数据结构 2.2.2　关系操作 2.2.3　关系完整性规则 2.2 关系模型 关系模型有三个重要组成部分：关系数据结构、关系操作集合和关系完整性规则。 (1) 关系数据结构：数据库中全部数据及其相互联系都被组织成“关系”（二维表）的形式。关系模型基本的数据结构是关系。 (2) 关系操作集合：关系模型提供一组完备的高级关系运算，以支持对数据库的各种操作。 (3) 关系完整性规则：数据库中数据必须满足实体完整性、参照完整性和用户定义完整性三类完整性规则。 2.2.1 关系数据结构 1. 二维表 在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。表2.1给出了二维表的一个实例。 为简单起见，对表格数学化，用字母表示表格的内容。表2.1可以用图2.1所示的表格形式表示。 2.2.1 关系数据结构 以二维表为基本结构所建立的模型称为关系模型（relational model）。在关系模型中，字段称为属性（attribute），字段值称为属性值。每个属性有一个取值范围，称为值域（domain）。每一个属性对应一个值域，不同的属性可对应于同一值域。 记录类型称为关系模式。记录称为元组（tuple），元组的集合称为关系（relation）或实例（instance）。有时，也习惯称关系为表或表格，元组为行，属性为列。虽然这些术语所用的名词不同，但指同一个事物，故有时可混合使用。 关系中属性的个数为元数（arity），元组个数为基数（cardinality）。上页图2.1的关系元数为2，基数为4。 2.2.1 关系数据结构 二维表一般满足下面7个性质： （1）二维表中元组个数是有限的——元组个数有限性。 （2）二维表中元组均不相同——元组的唯一性。 （3）二维表中元组的次序可以任意交换——元组的次序无关性。 （4）二维表中元组的分量是不可分割的基本数据项——元组分量的原子性。 （5）二维表中属性名各不相同——属性名唯一性。 （6）二维表中属性与次序无关，可任意交换——属性的次序无关性。 （7）二维表属性列中分量具有与该属性相同的值域——分量值域的同一性。 2.2.1 关系数据结构 2. 码 码是关系模型中的一个重要概念，它具有标识元组、建立元组间联系等重要作用。 （1）码（key）：在二维表中凡能最小唯一标识元组的属性集称为该表的码或关键字。 （2）候选码（candidate key）：二维表中可能有若干个码，它们称为该表的候选码或候选关键字。 （3）主码（primary key）：用户选作元组标识的候选码称为主码或主关键字。一般主码也简称码。 （4）外码（foreign key）：如果表A中的某属性集是表B的码，则称该属性集为A的外码或外关键字。 有如下两个关系Xsdjb（学生登记表）和Xyqkb（学院情况表）： Xsdjb（学号Xh，姓名Xm，性别Xb，年龄Nl，学院编号Xybh） Xyqkb（学院编号Xybh，学院名称Xymc，院长姓名Yzxm，联系电话Lxdh） 其中学院编号Xybh是关系Xyqkb的主码，是关系Xsdjb的外码。 2.2.1 关系数据结构 3. 关系 (1)关系的定义关系是二维表的一种抽象，是一组属性数目相同的元组的集合。 这个定义把关系看成了一个集合。集合中的元素是元组，每个元组的属性数目应该是相同的。 (2)关系的分类按照不同的标准，关系有不同的分类。 ①?按属性分。具有n个属性的关系称为n元关系。n=0时称空关系。 ②?按元组数目分。如果一个关系的元组数目是无限的，则称为无限关系，否则称为有限关系。由于计算机存储系统的限制，通常我们只研究有限关系。 2.2.1 关系数据结构 ③按关系的存储状况分。 ?? 基本表：基本表是实际存在的表，它是实际存储的数据的逻辑表示。 ????查询表：查询表是查询结果表或查询中生成的临时表。 ??? 视图表：视图表是由基本表或其他视图表导出的表，它是为了数据查询方便、数据处理简便以及数据安全要求而设计的数据虚表，不对应实际存储的数据。 2.2.2 关系操作 关系模型的数据操作采用集合操作方式，即操作对象和结果都是集合。这种操作方式也称为一次一集合（set-at-a-time）的方式。关系模型常用的操作有查询、删除、插入、修改等操作。 1. 数据查询 用户可以查询关系数据库中的数据，它包括一个关系内的查询以及多个关系间的查询。 对关系数据库的查询可以分解成三个基本定位操作与一个查询操作：一个关系内