1、第二章關系數(shù)據(jù)庫，第二章關系數(shù)據(jù)庫，2.1關系模型概要2.2關系數(shù)據(jù)結構2.3關系的完整性2.4關系代數(shù)2.5關系運算2.6總結， 關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概要關系數(shù)據(jù)庫的發(fā)展CODASYL在1962年發(fā)表的“信息代數(shù)”一文E.F.Codd從1970年開始發(fā)表了一系列論文20世紀70年代末的實驗系統(tǒng)System R和Ingres從20世紀80年代開始趨于成熟關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是最重要的，最受歡迎的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，關系數(shù)據(jù)庫介紹，典型的實驗系統(tǒng)System R University INGRES典型的商業(yè)系統(tǒng)Oracle Sybase Informix db2ing 第二章關系數(shù)據(jù)庫，2.1關系模型概要2.2關系

2、數(shù)據(jù)結構2.3關系的完整性2.4關系代數(shù)2.5關系運算2.6總結2.1關系模型概要，關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)支持關系模型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)關系模型的構成關系數(shù)據(jù)結構關系操作集合關系1、關系數(shù)據(jù)結構單一的數(shù)據(jù)結構關系現(xiàn)實世界的實體和實體之間的各種關系都用關系來表示數(shù)據(jù)的邏輯結構二維表從用戶的角度來看，關系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結構是一張二維表。 2 .關系操作集，1 )常用的關系操作2 )關系操作的特點3 )關系數(shù)據(jù)語言的種類4 )關系數(shù)據(jù)語言的特征，關系操作集(續(xù))，1 )常用的關系操作查詢選擇、投影、連接、刪除、并行、交非關系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操作方式：一次記錄文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)關系數(shù)據(jù)語言的種類關系代數(shù)語言通過對關系的運

3、算來表現(xiàn)查詢請求代表： ISBL，關系操作集合(接著)關系數(shù)據(jù)語言的種類(接著)關系運算語言：查詢請求元組關系運算語言的謂詞自變量的基本對象是元組變量代表： APLHA， QUEL域關系運算語言謂詞自變量的基本對象是域變量代表：具有QBE關系代數(shù)和關系運算雙重特征的語言代表： SQL，關系操作集(續(xù))4)關系數(shù)據(jù)語言的特征關系語言高度非過程化的語言訪問路徑的選擇是通過DBMS的優(yōu)化機制完成的， 用戶不用循環(huán)結構就能完成數(shù)據(jù)操作，在高級語言中嵌入關系代數(shù)、元組關系運算和域關系運算三種語言完全等效于表達能力。 其中包括與現(xiàn)實世界中的應用需求數(shù)據(jù)的兼容性和準確性兩個方面，數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)之間的兼容性和

4、準確性。 關系數(shù)據(jù)模型一般將數(shù)據(jù)完整性分為三種實體完整性參照完整性用戶定義的完整性，第二章關系數(shù)據(jù)庫，2.1關系模型概要2.2關系數(shù)據(jù)結構2.3關系的完整性2.4關系代數(shù)2.5關系運算2.6小結節(jié)，2.2關系數(shù)據(jù)結構，關系數(shù)據(jù)結構非常簡單，關系數(shù)據(jù)從邏輯或用戶的角度來看，關系是二維表。2.2關系數(shù)據(jù)結構、2.2.1關系2.2.2關系模式2.2.3關系數(shù)據(jù)庫、2.2.1關系、區(qū)域2 .笛卡爾乘積(cartesianproddd )示例：整數(shù)在可能值范圍內的整數(shù)長度指定長度的字符串集合男子2 .笛卡兒積(Cartesian Product )，1 )笛卡兒積提供一組域D1、D2、Dn，它們可以具有

5、相同的域D1，D2，Dn的笛卡兒積是D1D2Dn(d1，D2，dn)diDi，i1，2，n的所有領域的所有取值的組合不能重復，笛卡兒積(繼續(xù))，例子被給予的劉晨，王敏則D1，D2，D3的笛卡兒積是D1D2D3(張清梅將(劉逸、計算機專業(yè)、王敏)、(劉逸、信息專業(yè)、李勇)、(劉逸、信息專業(yè)、劉晨)、(劉逸、信息專業(yè)、王敏)、笛卡兒積(續(xù))、2 3 )成分(Component )笛卡兒積要素(d1，d2，dn )的各值di稱為成分。 如果“笛卡兒積(續(xù))”、“4 )基數(shù)(cardinal number ) di (I 1，2，n )是有限集合，并且該基數(shù)是mi (I 1，2，n )，則表中的每一行

6、對應一個元組，而表中的每一列對應一個域。 在以上示例中，12個元組可在一個二維表中列出，笛卡兒積(text )、3 .關系(Relation )、1 )關系D1D2Dn的子集被稱為域D1，D2，Dn上的關系，而r (表示的無限關系在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中是有意義的笛卡兒積不滿足交換規(guī)則，即(d1，d2，dn )(d2，d1，dn )，而關系是交換規(guī)則，即(d1，d2，di，dj， 從滿足dn )的例表2.1的笛卡兒積取出具有實際意義的元組構筑關系： SAP(SUPERVISOR、SPECIALITY、POSTGRADUATE )關系名、屬性名假說：教官與專業(yè)： 1:1、教官與研究生： 1:1 3 )當單

7、元關系和二維關系n=1時，將該關系稱為單元關系(Unary relation )。 當n=2時，該關系稱為二元關系。關系(續(xù))、4 )關系的表現(xiàn)關系也是二維表，表的各行對應于元組，表的各列對應于域。關系(續(xù))、5 )屬性關系中的不同列可以對應同一個域，為了區(qū)別必須給每列命名稱為屬性(Attribute )。 第n個關系必定有n個屬性。關系(續(xù))、6 )代碼候選代碼(Candidate key )如果關系中某一屬性組的值能唯一地標識元組，則將該屬性組稱為候選代碼是最簡單的情況下，候選代碼只包含1個屬性。 在稱為全部代碼(All-key )的最極端的情況下，稱為關系模式的所有屬性組是該關系模式的候

8、補代碼，全部代碼(All-key )、關系(繼續(xù))、代碼(繼續(xù))主代碼在一個關系中有多個候補代碼實際存在3種關系基本關系(基本表或基本表)的表，如非代碼屬性(Non-key attribute )、關系(繼續(xù))、7 ) 3種候選代碼中不包含的屬性， 實際存儲數(shù)據(jù)的邏輯對應于查詢表的查詢結果的表視圖表是從基表或其他視圖表導出的表的列是同質的每列的組件是相同類型的數(shù)據(jù)，來自同一域的不同列是每一列都稱為屬性不同的屬性，并且可以只提供兩個域：不同的屬性名稱、基本關系的性質(續(xù))，在上面的示例中，人=王敏專業(yè)=計算機專業(yè)，信息專業(yè)SAP關系的指導者屬性和研究生屬性為PERSON 例如，如果添加：儀表屬性

9、名SUPERVISOR-PERSON (或SUPERVISOR )研究生屬性名POSTGRADUATE-PERSON (或POSTGRADUATE )、基本關系的性質(續(xù))、列的新屬性，則總是在最后一列中添加例如，F(xiàn)oxPro是屬性順序、基本關系的性質(續(xù))、任意兩個元組不完全相同，但許多關系數(shù)據(jù)庫產品不遵循這一性質。 例如，在： Oracle、FoxPro等中，除非用戶特別定義了相應的約束，否則關系表中可能存在兩個完全相同的元組?；娟P系的性質(繼續(xù))、行的順序可以任意交換遵循該性質的數(shù)據(jù)庫產品(例如ORACLE )，而不管行的順序，并且可以在元組插入時永遠插入最后一行，但是許多關系數(shù)據(jù)庫產

10、品不遵循該性質。 例如，F(xiàn)oxPro區(qū)分元組的順序，基本關系的性質(續(xù))，組件不能取這是規(guī)范條件中最基本的，2.2關系數(shù)據(jù)結構，2.2.2.2關系模式2.2.3關系數(shù)據(jù)庫，2.2.2關系模式，1 操作更新數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)關系模式是域：元組語義與完整性約束元組：與此關系有關的屬性集的笛卡兒積的元素關系是元組的集合、笛卡兒積的子集。 關系模式必須表示此元組集合的結構、由哪些屬性組成、這些屬性來自哪個域以及屬性與域之間的映像關系。 關系由元組語義-n目的謂詞決定，n目的謂詞為真的笛卡兒積中的整個要素構成該關系模式的關系。2定義關系模式、定義：關系的記述被稱為關系模式，R(U，d，dom，F(xiàn)) R關系名u

11、是構成該關系的屬性名集合d屬性組u中的屬性所來源的域dom屬性的域的映射集合f屬性間的數(shù)據(jù)依存關系集合、定義關系模式(接著)和形式上也就是說，分別說明是從哪個域來的。 DOM (超人員)=DOM (后人員)=人員。 An) R關系名A1、A2、An屬性名注：域名和屬性向域的映射，屬性的類型、長度、3 .與關系模式的關系，關系模式對關系的記述靜態(tài)穩(wěn)定的關系模式，在某個時刻的狀態(tài)和內容是動態(tài)的， 2.2關系數(shù)據(jù)結構，通常在上下文中加入隨時間變化的關系模式和關系；2.2.1關系模型；2.2.3關系數(shù)據(jù)庫；2.2.3關系數(shù)據(jù)庫1 .關系數(shù)據(jù)庫在某個應用領域中，2 .關系數(shù)據(jù)庫的類型和值，在關系數(shù)據(jù)庫中

12、也將類型和值的差分關系數(shù)據(jù)庫的類型稱為關系數(shù)據(jù)庫模式。 關系數(shù)據(jù)庫描述多個域的定義這些域中定義的多個關系模式關系數(shù)據(jù)庫的值是這些關系模式在某個時刻對應關系的集合2.1關系模型概要2.2關系數(shù)據(jù)結構2.3關系的完整性2.4關系代數(shù)2.5關系運算2.6總結2.3關系關系模型中的三種完整性約束：實體完整性參照完整性用戶定義的完整性實體完整性和參照完整性是關系模型應該滿足的完整性約束，被稱為關系的兩個不變性，應該由關系系系統(tǒng)自動支持。關系完整性(續(xù))、2.3.1實體完整性2.3.2 .參照完整性2.3.3 .用戶定義完整性、2.3.1實體完整性、實體完整性規(guī)則postgraduate postgrad

13、uate屬性為主實體一致性規(guī)則和實體一致性是為了確保關系中的每個元組都是可識別和唯一的。 實體完整性規(guī)則的具體內容是，如果屬性a是關系r的主屬性，則屬性a不能為空。 實體的完整性是關系模型必須滿足的完整性約束，也稱為關系的不變性。 關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可以使用關系系統(tǒng)自動支持的主鍵來實現(xiàn)實體的完整性。 中的組合圖層性質變更選項。 在實體完整性規(guī)則的一些說明中，實體完整性規(guī)則對應于關系，關系對應于現(xiàn)實世界中的一組實體。 例如，倉庫關系對應于現(xiàn)實世界的倉庫實體集。 可以區(qū)分現(xiàn)實世界的實體，因為它們具有某種標志特征，所以也可以區(qū)分關系中的元組，在關系中用主鍵唯一地識別。 主鍵的屬性或主屬性不能為空值。 如果主屬性為null，