数据库第二章ppt
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(第二讲)数据库(第二章:关系数据库的基本概念)
表2-5 学生表 XS_Sex XS_Age ZY_Id
类型 char(10) char(10) char(2) Int char(4) 学号,主码 姓名:字符类型
说明
性别:只能为男或女 年龄:整形 所在专业编号,外码,参照专业表
4. 选课表(XK_Tab):记录学生的选课结果,对于任意一门课,每 个学生一年最多只能选一次,因此用课程编号、学号和年份联合作为 选课表的主码。选课表通过学号参照学生表,通过课程编号参照课程 表。
2. 课程表(KC_Tab):存放多门课程,主码为课程编号。
表2-4 课程表(KC_Tab)
列名 KC_Id KC_Name KC_KC_Id KC_Point
类型 char(4) char(50) char(4) Float
说明 课程编号,主码 课程名称 先修课课程编号 课程的学分
3. 学生表(XS_Tab):记录学生的基本信息,主码为学号,通过专业 编号参照专业表。
2.3 关系模型规范化
关系模型规范化的目的是为了消除存储异常,减少数据冗余, 保证数据的完整性和存储效率。 关系数据库中的关系是要满足一定的规范化要求的。对于不 同规范化程度,可以使用“范式”来衡量。满足最低要求的为I范 式。。在I范式的基础上,进一步满足一些要求的为II范式,以次 类推。一般情况下,在实践中关系模式满足3范式就基本可以。
元素的每一个值 di 叫作一个分量。关系模型中要求每一 个分量必须属于某种基本数据类型,如整形或字符串型。
关系:笛卡尔积的子集就是一个关系。
R( D1 , D2 ,, Dn )
这里R表示关系的名字,n是关系的目或度。
例: 我们给出如下三个域: D1 =导师集合。导师={王新,赵阳} D2=专业集合。专业={计算机,通信} D3=学生集合。学生={(张三,101),(李四,201)} 则笛卡尔积为: D1XD2XD3={(王新,计算机,张三,101), (王新,计算机,李四,201),
类型 char(10) char(10) char(2) Int char(4) 学号,主码 姓名:字符类型
说明
性别:只能为男或女 年龄:整形 所在专业编号,外码,参照专业表
4. 选课表(XK_Tab):记录学生的选课结果,对于任意一门课,每 个学生一年最多只能选一次,因此用课程编号、学号和年份联合作为 选课表的主码。选课表通过学号参照学生表,通过课程编号参照课程 表。
2. 课程表(KC_Tab):存放多门课程,主码为课程编号。
表2-4 课程表(KC_Tab)
列名 KC_Id KC_Name KC_KC_Id KC_Point
类型 char(4) char(50) char(4) Float
说明 课程编号,主码 课程名称 先修课课程编号 课程的学分
3. 学生表(XS_Tab):记录学生的基本信息,主码为学号,通过专业 编号参照专业表。
2.3 关系模型规范化
关系模型规范化的目的是为了消除存储异常,减少数据冗余, 保证数据的完整性和存储效率。 关系数据库中的关系是要满足一定的规范化要求的。对于不 同规范化程度,可以使用“范式”来衡量。满足最低要求的为I范 式。。在I范式的基础上,进一步满足一些要求的为II范式,以次 类推。一般情况下,在实践中关系模式满足3范式就基本可以。
元素的每一个值 di 叫作一个分量。关系模型中要求每一 个分量必须属于某种基本数据类型,如整形或字符串型。
关系:笛卡尔积的子集就是一个关系。
R( D1 , D2 ,, Dn )
这里R表示关系的名字,n是关系的目或度。
例: 我们给出如下三个域: D1 =导师集合。导师={王新,赵阳} D2=专业集合。专业={计算机,通信} D3=学生集合。学生={(张三,101),(李四,201)} 则笛卡尔积为: D1XD2XD3={(王新,计算机,张三,101), (王新,计算机,李四,201),
第2章 数据库-关系模型1
• 在关系数据模型中一般将数据完整性分为三类
– 实体完整性
– 参照完整性 – 用户定义完整性
需要说明两点
• 关系是元组的集合,集合(关系)中的元素(元组) 是无序的;而元组不是分量di的集合,元组中的分量
是有序的。
例如,在关系中(a,b)≠(b,a),但在集合中{a,b}={b,a}。
• 若一个关系的元组个数是无限的,则该关系称为无限
实体完整性规则
• 实体完整性是要保证关系中的每个元组都是可识别和唯一的。 • 实体完整性规则要求关系中元组的主键值不可以为空值。
• 实体完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件,也称作是
关系的不变性。 • 关系数据库管理系统用主键实现实体完整性,这是由关系系统 自动支持的。
对实体完整性规则的几点说明
关系数据语言
• 关系代数语言:如ISBL
• 关系演算语言:
– 元组关系演算语言(如Aplha,Quel)
– 域关系演算语言(如QBE)
• 具有关系代数和关系演算双重特点的语言:如SQL
返回
关系完整性约束
• 在数据库中数据完整性是指保证数据正确的特性。
它包括两方面的内容:
– 与现实世界中应用需求的数据的相容性和正确性; – 数据库内数据之间的相容性和正确性。
部门表(R1)
部门编号 01 02 03 04 部门名称 经理办公室 人事部 公关部 技术部 …
02 03
外部关系键
主关系键
注意事项:
• 外部关键字和相应的主关键字可以不同名,只要 定义在相同值域即可。 • 两个关系(R和S)也可以是同一个关系模式,表 示了属性之间的联系。 • 外部关键字的值是否为空,应视具体问题而定。
第02章 数据仓库原理
第4 页
2.2 数据预处理
1、数据预处理(data preprocessing) 在多数据源集成为统一数据集之前进行的数据清洗、数据
变换、数据规约等数据处理过程。 2、预处理的目的
消除多数据源集成存在的问题,为数据仓库或数据挖掘提 供一个完整、干净、准确、且有针对性的数据集合。
第5 页
2.2 数据预处理
第 10 页
2.2 数据预处理
(2) 分箱技术的步骤: ① 对数据集的数据进行排序; ② 确定箱子个数k、选定数据分箱的方法并对数据集中数据进行
分箱; ③ 选定处理箱子数据的方法,并对其重新赋值。
(3) 常用分箱方法 等深分箱、等宽分箱、自定义区间和最小熵分箱法。 (4)一般假设
箱子数为k,n(nk)个数据的数据集且按非减方式排序为 S={a1,a2,…,an),即ai[ a1, an]。
第6 页
2.2 数据预处理
① 重命名属性:对数据仓库或数据挖掘需要的属性重新赋给它 们含义明确,便于理解记忆和使用的属性名称。
数据源使用“WHCD”和“CSRQ”分别作为公民“文化程度 ”和“出生日期”的属性名。
在数据仓库中我们选用“Education” 和“Birthday”来代替 ,不仅含义明确,且可读性强,使用方便。
第 12 页
2.2 数据预处理
例2-1:设A={1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 9,11}共14个 数据, 请用等深分箱法将其分成k=4个箱子。
解:因为k=4,n=14,所以p=n/k=14/4=3,q=143*4=2。由于数据集A已排序,因此前2个箱放4个,后为2 个箱放3个数据。 第1个箱子B1={1, 2, 3, 3}, B2={ 4, 4, 5, 6,}, B3={6, 7, 7}, B4={8, 9, 11}。
2.2 数据预处理
1、数据预处理(data preprocessing) 在多数据源集成为统一数据集之前进行的数据清洗、数据
变换、数据规约等数据处理过程。 2、预处理的目的
消除多数据源集成存在的问题,为数据仓库或数据挖掘提 供一个完整、干净、准确、且有针对性的数据集合。
第5 页
2.2 数据预处理
第 10 页
2.2 数据预处理
(2) 分箱技术的步骤: ① 对数据集的数据进行排序; ② 确定箱子个数k、选定数据分箱的方法并对数据集中数据进行
分箱; ③ 选定处理箱子数据的方法,并对其重新赋值。
(3) 常用分箱方法 等深分箱、等宽分箱、自定义区间和最小熵分箱法。 (4)一般假设
箱子数为k,n(nk)个数据的数据集且按非减方式排序为 S={a1,a2,…,an),即ai[ a1, an]。
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2.2 数据预处理
① 重命名属性:对数据仓库或数据挖掘需要的属性重新赋给它 们含义明确,便于理解记忆和使用的属性名称。
数据源使用“WHCD”和“CSRQ”分别作为公民“文化程度 ”和“出生日期”的属性名。
在数据仓库中我们选用“Education” 和“Birthday”来代替 ,不仅含义明确,且可读性强,使用方便。
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2.2 数据预处理
例2-1:设A={1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 9,11}共14个 数据, 请用等深分箱法将其分成k=4个箱子。
解:因为k=4,n=14,所以p=n/k=14/4=3,q=143*4=2。由于数据集A已排序,因此前2个箱放4个,后为2 个箱放3个数据。 第1个箱子B1={1, 2, 3, 3}, B2={ 4, 4, 5, 6,}, B3={6, 7, 7}, B4={8, 9, 11}。
第二章 数据库管理与网络应用
第二章 数据库管理与网络应用
第一节 数据库基础知识 一、数据管理技术的发展
数据管理技术的发展过程大致可分如下四个阶段: 人工管理阶段 文件系统阶段 这一阶段的特点: 数据库系统阶段 (1)数据以文件形式可以长期保存在计算机中并由操作系统 来管理,文件组织方式由顺序文件逐步发展到随机文件 高级数据库技术阶段 (2)操作系统的文件管理系统提供了对数据的输入和输出操 作接口,即提供数据存取方法。 (3)一个应用程序可以使用多个文件,一个文件可被多个应 用程序使用,数据可以共享。 (4)数据仍然是面向应用的,文件之间彼此孤立,不能反映 数据之间的联系,因而仍存在数据大量冗余和不一致性
第二章 数据库管理与网络应用
第一节 数据库基础知识 四、数据库系统的组成
(三)操作系统 主要负责计算机系统的进程 管理、作业管理、存储器管 理、设备管理以及文件管理 等,因此可以给DBMS的数据 组织、管理和存取提供支持。
(四)数据库应用系统
(五)数据库应用开发工具 (六)数据库管理员及其他人员(DBA)
数据管理技术的发展过程大致可分如下四个阶段: 人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段 高级数据库技术阶段 具有代表性的是
分布式数据库
面向对象数据库
第二章 数据库管理与网络应用
第一节 数据库基础知识 一、数据管理技术的发展
数据管理技术的发展过程大致可分如下四个阶段: 人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段 高级数据库技术阶段 具有代表性的是
(5)有功能强大的关系数据库语言SQL的支持。
第二章 数据库管理与网络应用
第一节 数据库基础知识 三、数据库模型
(三)面向对象模型(Object—Oriented Model) 在面向对象的数据模型中,最重要的概念是对象(Object) 和类(Class)。 面向对象数据 模型比网状、 层次、关系数 据模型具有更 加丰富的表达 能力。
数据库原理第二章关系数据库
关系代数小结
❖ 传统的集合运算
▪ 并、差、交、笛卡尔积
❖ 专门的关系运算
▪ 选择、投影、连接、除
❖ 5种基本运算
▪ 并、差、笛卡尔积、投影、选择
二、关系演算
❖ 关系演算是以数理逻辑中的谓词演算为基础的,通过谓词 形式来表示查询表达式。
❖ 根据谓词变元的不同,可将关系演算分为元组关系演算和 域关系演算。前者以元组为变量,简称元组演算;后者以 域为变量,简称域演算。
❖ 元组关系演算
▪ Tuple Relational Calculus ,简称TRC ▪ 元组关系演算语言ALPHA ▪ 元组关系表达式
❖ 域关系运算
▪ Domain Relational Calculus ,简称DRC ▪ 域关系演算语言QUE
1、元组关系演算
❖ 元组关系演算是以元组变量作为谓词变元的基本对象。 ❖ 元组关系演算语言的典型代表是E.F.Codd提出的ALPHA
例2:查询一名男同学的教师号和姓名,并使他的年龄最小。
GET W (1) (Student) : Student. Ssex = ‘男’ up Student.Sage
▪ 所谓的定额查询就是通过在W后面的括号中加上定额数量, 限定查询出元组的个数。
▪ 这里(1)表示查询结果中男同学的个数,取出学生表中第一 个男同学的学号和姓名。
RANGE Course CX SC SCX
GET W (Student.Sname): SCX (SCX.Sno=Student.Sno∧ CX (o=o∧CX.Pcno='6'))
例5:查询选修全部课程的学生姓名。
RANGE SC X Course CX
GET W (Student.SN) : CXSCX (SCX.SNO=Student.SNO∧O=O)
数据库第2章SQL_Server数据库的管理与使用教学课件
] [ LOG ON { < filespec > [ ,...n ] } ] [ COLLATE collation_name ] [ FOR LOAD | FOR ATTACH ]
指定数据库的 默认排序规则
支持该子句是为了与早期版 本的 Microsoft SQL Server 兼 容。
附加数据库
•22
2.3.2 使用T-SQL语言修改数据库
• 在查询分析器中的状态
•23
2.4 数据库的删除
• 2.4.1 使用快捷菜单删除数据库 • 2.4.2 使用Transact-SQL语言删除数据库
•24
2.4.1 使用快捷菜单删除数据库
(1)在企业管理器中删除数据库 (2)在查询分析器中删除数据库
•25
2.4.2 使用T-SQL语言删除数据库
• 语句格式
– DROP DATABASE database_name [ ,...n ] – 例2-10:删除Test_db1
DROP DATABASE Test_db1
– 例2-11:删除Test_db2和Test_db3.
DROP DATABASE Test_db2,Test_db3
• 即分离数据库的逆操作,通过附加数据库,可以将没有加 入SQL Server服务器的数据库文件添加到服务器中。还可 以很方便地在SQL Server 服务器之间利用分离后的数据 文件和事务日志文件组成新的数据库。
•29
2.6 数据备份和还原
• 2.6.1数据备份 • 2.6.2数据还原 • 2.6.3数据备份和还原操作
– 备份的策略 • 是指确定需备份的内容、备份的时间及备份的方式。
– 完全 (全库)备份 – 完全备份加日志备份 – 完全备份加差异备份再加日志备份。
指定数据库的 默认排序规则
支持该子句是为了与早期版 本的 Microsoft SQL Server 兼 容。
附加数据库
•22
2.3.2 使用T-SQL语言修改数据库
• 在查询分析器中的状态
•23
2.4 数据库的删除
• 2.4.1 使用快捷菜单删除数据库 • 2.4.2 使用Transact-SQL语言删除数据库
•24
2.4.1 使用快捷菜单删除数据库
(1)在企业管理器中删除数据库 (2)在查询分析器中删除数据库
•25
2.4.2 使用T-SQL语言删除数据库
• 语句格式
– DROP DATABASE database_name [ ,...n ] – 例2-10:删除Test_db1
DROP DATABASE Test_db1
– 例2-11:删除Test_db2和Test_db3.
DROP DATABASE Test_db2,Test_db3
• 即分离数据库的逆操作,通过附加数据库,可以将没有加 入SQL Server服务器的数据库文件添加到服务器中。还可 以很方便地在SQL Server 服务器之间利用分离后的数据 文件和事务日志文件组成新的数据库。
•29
2.6 数据备份和还原
• 2.6.1数据备份 • 2.6.2数据还原 • 2.6.3数据备份和还原操作
– 备份的策略 • 是指确定需备份的内容、备份的时间及备份的方式。
– 完全 (全库)备份 – 完全备份加日志备份 – 完全备份加差异备份再加日志备份。
《数据库整理》第2章 关系数据库
关系体
随数据更新不断变化
15
.
• 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)
• 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) (注意:元组是按序排列的)
5
.
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
n
积,即M= m i 。 i1
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
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
数据库系统设计PPT课件
4)询问:对某些调查中的问题,可以找专人询问。 5)请用户填写设计调查表:数据库设计人员可以提前设计一个合理的、详
细的业务活动及数据要求调查表,并将此表发给相关的用户。用户根据表中 的要求,经过认真思考、充分准备后填写表中的内容。如果调查表设计得合 理,则这种方法很有效,用户也易于接受。 6)查阅数据记录:调查中还需要查阅与原系统有关的数据记录,包括账本、 档案或文献等。
数据库设计过程中:
需求分析阶段,设计者的中心工作是弄清并综合各个用 户的应用需求;
概念设计阶段,设计者要将应用需求转换为与计算机硬 件无关的、与各个数据库管理系统产品无关的概念模型 (即E-R图);
逻辑设计阶段,要完成数据库的逻辑模式和外模式的设 计工作,即系统设计者要先将E-R图转换成具体的数据库 产品支持的数据模型,形成数据库逻辑模式,然后根据 用户处理的要求、安全性的考虑建立必要的数据视图, 形成数据的外模式;
3.数据库的物理模式设计
数据库的物理模式设计要求:根据库结构的动态 特性(即数据库应用处理要求),在定的DBMS 环境下,把数据库的逻辑结构模型加以物理实现, 从而得出数据库的存储模式存取方法。
-
7
前一页 休息
第2章 数据库系统设计
2.1.2 数据库系统设计应注意的问题
1.进行数据库系统设计时应考虑计算机硬件、 软件的实际情况
模块设计、 IPO表 程序编码、编译连接、测试
运行维护
性能监测、转储/恢复、数据库重 新旧系统转换、运行、维护(修正性、适
组和重构
应性、改善性维护)
-
12
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第2章 数据库系统设计
2.1.4 数据库系统设计的基本步骤
-
13
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细的业务活动及数据要求调查表,并将此表发给相关的用户。用户根据表中 的要求,经过认真思考、充分准备后填写表中的内容。如果调查表设计得合 理,则这种方法很有效,用户也易于接受。 6)查阅数据记录:调查中还需要查阅与原系统有关的数据记录,包括账本、 档案或文献等。
数据库设计过程中:
需求分析阶段,设计者的中心工作是弄清并综合各个用 户的应用需求;
概念设计阶段,设计者要将应用需求转换为与计算机硬 件无关的、与各个数据库管理系统产品无关的概念模型 (即E-R图);
逻辑设计阶段,要完成数据库的逻辑模式和外模式的设 计工作,即系统设计者要先将E-R图转换成具体的数据库 产品支持的数据模型,形成数据库逻辑模式,然后根据 用户处理的要求、安全性的考虑建立必要的数据视图, 形成数据的外模式;
3.数据库的物理模式设计
数据库的物理模式设计要求:根据库结构的动态 特性(即数据库应用处理要求),在定的DBMS 环境下,把数据库的逻辑结构模型加以物理实现, 从而得出数据库的存储模式存取方法。
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第2章 数据库系统设计
2.1.2 数据库系统设计应注意的问题
1.进行数据库系统设计时应考虑计算机硬件、 软件的实际情况
模块设计、 IPO表 程序编码、编译连接、测试
运行维护
性能监测、转储/恢复、数据库重 新旧系统转换、运行、维护(修正性、适
组和重构
应性、改善性维护)
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第2章 数据库系统设计
2.1.4 数据库系统设计的基本步骤
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02《数据库》第二章关系数据模型 #
• 记为 <条件F>(关系R)={t|t ∈R ∧F(t)=“真”}
• 结果关系的所有属性都是原关系的属性。 • 结果关系的所有元组都是原关系的元组。
• 例如:在学生表中将98管理班同学全部
学号 找出姓来名 。 出生年月 性别 班级
0001 • 李伟 <班19级80=.1‵2.0938管男理′>(学9生8管表理)
性、参照完整性和用户定义的完整性。 • 实体完整性:主码的任何属性值都不能为空。 • 参照完整性:若A是基本关系R1的外码。它与
基本关系R2的主码K相对应,则R1中每个元组 在A上的值必须为以下情况之一。 • 等于R2中某个元组的主码值。 • 取空值(A的每个属性值均为空值)。
• 例如:职工关系(职工号,姓名,…部门编号) 和部门关系(部门编号,部门名称,…)。
班级 98管理 98管理 98管理 98管理
学号 课程号 成绩
0001 01
85
0001 02
70
0003 01
80
0003 02
90
• 自然连接 • (学生表)(成绩表)
学号 姓名 0001 李伟 0001 李伟 0003 赵兰 0003 赵兰
出生年月 性别 1980.12.03 男 1980.12.03 男 1979.05.26 女 1979.05.26 女
《数据库技术原理与应用》
章、关系数据模型基础理论
TEL: Email:
本章教学内容
一、关系模型的基本概念 二、关系代数 三、关系演算 四、查询优化 五、关系系统
一、关系模型的基本概念
1、关系模型的数学定义: 关系模型是建立在数学理论基础上的。 定义(1)域:域(Domain)是值的集合
• 结果关系的所有属性都是原关系的属性。 • 结果关系的所有元组都是原关系的元组。
• 例如:在学生表中将98管理班同学全部
学号 找出姓来名 。 出生年月 性别 班级
0001 • 李伟 <班19级80=.1‵2.0938管男理′>(学9生8管表理)
性、参照完整性和用户定义的完整性。 • 实体完整性:主码的任何属性值都不能为空。 • 参照完整性:若A是基本关系R1的外码。它与
基本关系R2的主码K相对应,则R1中每个元组 在A上的值必须为以下情况之一。 • 等于R2中某个元组的主码值。 • 取空值(A的每个属性值均为空值)。
• 例如:职工关系(职工号,姓名,…部门编号) 和部门关系(部门编号,部门名称,…)。
班级 98管理 98管理 98管理 98管理
学号 课程号 成绩
0001 01
85
0001 02
70
0003 01
80
0003 02
90
• 自然连接 • (学生表)(成绩表)
学号 姓名 0001 李伟 0001 李伟 0003 赵兰 0003 赵兰
出生年月 性别 1980.12.03 男 1980.12.03 男 1979.05.26 女 1979.05.26 女
《数据库技术原理与应用》
章、关系数据模型基础理论
TEL: Email:
本章教学内容
一、关系模型的基本概念 二、关系代数 三、关系演算 四、查询优化 五、关系系统
一、关系模型的基本概念
1、关系模型的数学定义: 关系模型是建立在数学理论基础上的。 定义(1)域:域(Domain)是值的集合
《数据库原理及应用》教学课件 第二章关系数据库基础
01
列是同质的,即每一列中的分量必须来自同一个域且必须是同 一类型的数据。
02
不同的属性可来自同一个域,但不同的属性有不同的名字。
03
列的顺序可以任意交换,但交换时应连同属性名一起交换,否则 将得到不同的关系。
13
2.1 关系模型
04 05 06
2.1.3 关系的性质
元组的顺序可任意交换。在关系数据库中,可以按照各种排序 要求对元组的次序重新排列。
关系中不允许出现相同的元组。关系中的一个元组表示现实世界 中的一个实体或一个实体间的联系,如果元组重复则表示实体或 实体间的联系重复,这样不仅会造成数据库中数据的冗余,也可 能造成数据查询与统计的结果出现错误。
关系中的每一个分量必须是不可再分的数据项,即所有属性值都 是一个单独的值,而不是值的集合。
例如,在没有重名学生的情况下,学生关系中的属性“学号”与“姓名” 都是学生关系的候选码。如果选定属性“学号”作为数据操作的依据,则属 性“学号”为主码;如果选定属性“姓名”作为数据操作的依据,则属性 “姓名”为主码。
22
2.2 关系模型的完整性约束
2.2.1 关系的码
03 主属性与非主属性
包含在任一候选码中的属性称为主属性,不包含在任一候选码中的属性称为非主属性。 例如,在没有重名学生的情况下,学生关系的属性“学号”与“姓名”都是学生关系的候选码, 则它们都是学生关系的主属性。而属性“性别”与“系别”不包含在任一候选码中,则它们都是学 生关系的非主属性。 在最简单的情况下,关系的候选码只包含一个属性;在最极端的情况下,关系的候选码是所有 属性的组合,这时称为全码。 例如,设有关系演出(演奏者编号,乐器编号,演播室编号),其中的3个属性分别为演奏者 关系、乐器关系及演播室关系的主码,它们共同唯一标识了一个演出,则演出关系的主码为它们的 组合,即为全码。
数据库原理第2章E-R模型
• 如果每笔贷款正好为一个客户所有,并且正好同一个分行相联系, 用联系表示贷款可以。但不能方便地表示多个客户共有一笔贷款。 为此,为共有贷款的每个人分别定义一个联系,并且具有相同的 描述性属性值。
• 这种重复有两个问题:数据多次存储,浪费空间;更新可能导致 不一致状态。一法就没有这种问题。
customer
例如:
Hayes
depositor
A-102
姓名(客户实体) 储户(联系集) (帐目实体)
联系集:是两个以上实体间的数学关系(所有实体来自实体集)。
{(e1, e2, … en) | e1 E1, e2 E2, …, en En} 其中(e1, e2, …, en) 是联系。 – 例如:
(Hayes, A-102) depositor
role
E-R Diagram with a Ternary Relationship
三个实体间关系的E-R图表示
在非二元联系集中,可以标明一些多对一联系类型。假设一个员工在每个支 行最多只能有一份工作(比如,Jones不能在同一支行又当经理又当审计员)。 这种约束可以从联系集拉出一个箭头指向job来表示。
Chapter 2: Entity-RelationshipModel第二章:实体联系模型
Entity Sets实体集 Relationship Sets联系集 Design Issues 模型设计 Mapping Constraints 映射约束 Keys码 E-R Diagram E-R图 Extended E-R Features 扩展E-R功能 Design of an E-R Database Schema E-R数据库模式的设计 Reduction of an E-R Schema to Tables E-R模式转换成表时的缩减
• 这种重复有两个问题:数据多次存储,浪费空间;更新可能导致 不一致状态。一法就没有这种问题。
customer
例如:
Hayes
depositor
A-102
姓名(客户实体) 储户(联系集) (帐目实体)
联系集:是两个以上实体间的数学关系(所有实体来自实体集)。
{(e1, e2, … en) | e1 E1, e2 E2, …, en En} 其中(e1, e2, …, en) 是联系。 – 例如:
(Hayes, A-102) depositor
role
E-R Diagram with a Ternary Relationship
三个实体间关系的E-R图表示
在非二元联系集中,可以标明一些多对一联系类型。假设一个员工在每个支 行最多只能有一份工作(比如,Jones不能在同一支行又当经理又当审计员)。 这种约束可以从联系集拉出一个箭头指向job来表示。
Chapter 2: Entity-RelationshipModel第二章:实体联系模型
Entity Sets实体集 Relationship Sets联系集 Design Issues 模型设计 Mapping Constraints 映射约束 Keys码 E-R Diagram E-R图 Extended E-R Features 扩展E-R功能 Design of an E-R Database Schema E-R数据库模式的设计 Reduction of an E-R Schema to Tables E-R模式转换成表时的缩减
数据库第2章 数据模型
能在一个实体集中惟一标识一个实体的属性称为码。码可以只包含一个属性, 也可以同时包含多个属性。有多个码时,选择一个作为主码。最极端的一种 情况就是所有属性组成主码,称为全码。
4.域(Domain)
某个(些)属性的取值范围称为该属性的域。例如,性别的域为(男,女), 姓名的域为字符串集合,学院名称的域为学校所有学院名称的集合。
4.文件集(File Set) 文件集是若干文件的集合,即由计算机操作系统通过文件系统来组织和管理。它 与信息世界中的对象集相对应。
文件系统通过对文件、目录、磁盘的管理,可以对文件的存储空间、读写权限等 进行管理。
2.1.4 三种世界的转换
信息的三种世界之间是可以进行转换的。人们常常首先将现实世界抽象为信 息世界,然后将信息世界转换为计算机世界。也就是说,首先将现实世界中 客观存在的事物或对象抽象为某一种信息结构,这种结构并不依赖于计算机 系统,是人们认识的概念模型;然后再将概念模型转换为计算机上某一具体 的DBMS支持的数据模型。这一转换过程如图2-1所世界抽象为信息世界的过程中,实际上是抽象出 现实系统中有应用价值的元素及其关联。这时所形成的信 息结构就是概念模型。这种信息结构不依赖于具体的计算 机系统。
2.2.1 概念模型的基本概念
1.实体(Entity)
客观存在并且可以互相区别的事物称为实体。实体可以是人,也可以是物, 也可以是抽象的概念;可以指事物本身,也可以指事物的联系。例如,一名 学生,一门课、一次选课、学生和课程的关系等,都是实体。实体是信息世 界的基本单位。
2.1.4 三种世界的转换
信息的三种世界在转换过程中,每种世界都有自己对象的概念描述,但是它 们之间又相互对应。信息的三种世界之间的对象对应关系见表2-1。
4.域(Domain)
某个(些)属性的取值范围称为该属性的域。例如,性别的域为(男,女), 姓名的域为字符串集合,学院名称的域为学校所有学院名称的集合。
4.文件集(File Set) 文件集是若干文件的集合,即由计算机操作系统通过文件系统来组织和管理。它 与信息世界中的对象集相对应。
文件系统通过对文件、目录、磁盘的管理,可以对文件的存储空间、读写权限等 进行管理。
2.1.4 三种世界的转换
信息的三种世界之间是可以进行转换的。人们常常首先将现实世界抽象为信 息世界,然后将信息世界转换为计算机世界。也就是说,首先将现实世界中 客观存在的事物或对象抽象为某一种信息结构,这种结构并不依赖于计算机 系统,是人们认识的概念模型;然后再将概念模型转换为计算机上某一具体 的DBMS支持的数据模型。这一转换过程如图2-1所世界抽象为信息世界的过程中,实际上是抽象出 现实系统中有应用价值的元素及其关联。这时所形成的信 息结构就是概念模型。这种信息结构不依赖于具体的计算 机系统。
2.2.1 概念模型的基本概念
1.实体(Entity)
客观存在并且可以互相区别的事物称为实体。实体可以是人,也可以是物, 也可以是抽象的概念;可以指事物本身,也可以指事物的联系。例如,一名 学生,一门课、一次选课、学生和课程的关系等,都是实体。实体是信息世 界的基本单位。
2.1.4 三种世界的转换
信息的三种世界在转换过程中,每种世界都有自己对象的概念描述,但是它 们之间又相互对应。信息的三种世界之间的对象对应关系见表2-1。
第二章生物分子数据库PPT课件
蛋白质序列数据库
1、PIR(Protein Information Resource)
2020/12/12
32
二、各大类主要数据库介绍 蛋白质序列数据库
2、SWISS-PROT (/swissprot/ 曾经的网址)
/
3、 TrEMBL (/trembl/index.html 曾经的网 址) /
TrEMBL是一个计算机注释的蛋白质数据库,作为SWISS-PROT
数据库的补充。该数据库主要包含从EMBL/ Genbank/DDBJ 核酸数 据库中根据编码序列(CDS)翻译而得到的蛋白质序列,并且这些序列 尚未集成到SWISS-PROT 数据库中。
人类基因组图谱(包括细胞遗传图谱、连接图谱、
放射性杂交图谱、content contig图谱和综合图谱
等);人类基因组内的变异(包括突变和多态性,加上
等位基因频率数据)。
2020/12/12
11
二、各大类主要数据库介绍 基因组数据库
2020/12/12
12
二、各大类主要数据库介绍 基因组数据库
2020/12/12
2020/12/12
22
(一)Genbank
2020/12/12 23
(一)Genbank
2020/12/12
24
(二)EMBL
EMBL核酸序列数据库由欧洲生物信息 学研究所(EBI)维护的核酸序列数据构成,由 于与Genbank和DDBJ的数据合作交换,它也 是一个全面的核酸序列数据库。该数据库由 Oracal数据库系统管理维护,查询检索可以通 过因特网上的序列提取系统(SRS)服务完成。
13
二、各大类主要数据库介绍 基因组数据库
2020/12/12
1、PIR(Protein Information Resource)
2020/12/12
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二、各大类主要数据库介绍 蛋白质序列数据库
2、SWISS-PROT (/swissprot/ 曾经的网址)
/
3、 TrEMBL (/trembl/index.html 曾经的网 址) /
TrEMBL是一个计算机注释的蛋白质数据库,作为SWISS-PROT
数据库的补充。该数据库主要包含从EMBL/ Genbank/DDBJ 核酸数 据库中根据编码序列(CDS)翻译而得到的蛋白质序列,并且这些序列 尚未集成到SWISS-PROT 数据库中。
人类基因组图谱(包括细胞遗传图谱、连接图谱、
放射性杂交图谱、content contig图谱和综合图谱
等);人类基因组内的变异(包括突变和多态性,加上
等位基因频率数据)。
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二、各大类主要数据库介绍 基因组数据库
2020/12/12
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二、各大类主要数据库介绍 基因组数据库
2020/12/12
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(一)Genbank
2020/12/12 23
(一)Genbank
2020/12/12
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(二)EMBL
EMBL核酸序列数据库由欧洲生物信息 学研究所(EBI)维护的核酸序列数据构成,由 于与Genbank和DDBJ的数据合作交换,它也 是一个全面的核酸序列数据库。该数据库由 Oracal数据库系统管理维护,查询检索可以通 过因特网上的序列提取系统(SRS)服务完成。
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二、各大类主要数据库介绍 基因组数据库
2020/12/12
数据库 第二章 关系数据库
(1)关系模式的定义:
关系的描述称为关系模式,在上图中二维表的表头那行
称为关系模式,又称表的框架。
(2)形式化定义 :
R(U,D,Dom,F)
其中:R表示关系名;
U表示组成该关系的属性集合;
D表示U中属性所来自的域;
Dom表示属性向域的映像的集合
F表示属性间数据的依赖关系集合
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第一节 关系数据结构及形式化定义
一、和”关系”相关的概念定义 二、“关系”相关的概念 三、关系数据库中关系的类型 四、数据库中基本关系的性质
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一、和”关系”相关的概念定义
1、域:P47 2、笛卡儿积:P48 3、关系:P48
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域的定义
专业号 001 002
专业名 计算机应用 信息管理
二、DBMS在维护完整性方面具备的功能
1、提供定义完整性约束条件的机制 2、提供完整性检查的方法 3、违约处理
1、实体完整性
(1)定义:Primary key ->主键 (2)检查:
①对基本表插入一条记录 ②对基本表的主码进行更新 (3)违约处理 ① 若主码不唯一则拒绝插入或修改 ②若主码的各个属性有一个为空则拒绝插入或修改
3、参照完整性(Referential Integrity)
(1)外码 (2)参照完整性规则
外码(Foreign Key)
• 外码的定义:设F是基本关系R的一个或一组属性,但 不是R的码,如果F与基本关系S的主码相对应,则 称F为基本关系R的外码。并称R为参照关系,S为被 参照关系。
• 外码举例: 学生(学号,姓名,性别,专业号,年龄) 专业(专业号,专业名)
关系的描述称为关系模式,在上图中二维表的表头那行
称为关系模式,又称表的框架。
(2)形式化定义 :
R(U,D,Dom,F)
其中:R表示关系名;
U表示组成该关系的属性集合;
D表示U中属性所来自的域;
Dom表示属性向域的映像的集合
F表示属性间数据的依赖关系集合
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第一节 关系数据结构及形式化定义
一、和”关系”相关的概念定义 二、“关系”相关的概念 三、关系数据库中关系的类型 四、数据库中基本关系的性质
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一、和”关系”相关的概念定义
1、域:P47 2、笛卡儿积:P48 3、关系:P48
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域的定义
专业号 001 002
专业名 计算机应用 信息管理
二、DBMS在维护完整性方面具备的功能
1、提供定义完整性约束条件的机制 2、提供完整性检查的方法 3、违约处理
1、实体完整性
(1)定义:Primary key ->主键 (2)检查:
①对基本表插入一条记录 ②对基本表的主码进行更新 (3)违约处理 ① 若主码不唯一则拒绝插入或修改 ②若主码的各个属性有一个为空则拒绝插入或修改
3、参照完整性(Referential Integrity)
(1)外码 (2)参照完整性规则
外码(Foreign Key)
• 外码的定义:设F是基本关系R的一个或一组属性,但 不是R的码,如果F与基本关系S的主码相对应,则 称F为基本关系R的外码。并称R为参照关系,S为被 参照关系。
• 外码举例: 学生(学号,姓名,性别,专业号,年龄) 专业(专业号,专业名)
数据库 第二章 关系代数
表
名称 奶粉 火腿 白糖
厂家 地北 西山 北山
不合格商品表S
表 本店商品表R
2013-5-22 18
① 本店中的合格商品表
品牌 106001 205008 302034
名称 奶粉 白糖 食盐
表 新关系R-S
厂家 天南 南山 西山
2013-5-22
19
② 本店内不合格的商品表
品牌 103026
名称 奶粉
2013-5-22
37
一般的连接操作是从行的角度进行运算。
R
S
AθB
自然连接还需要取消重复列,所以是同时从行和 列的角度进行运算。
2013-5-22 38
例:
A a1 a1 a2 a2
B b1 b2 b3 b4
C 5 6 8 12
B b1 b2 b3
b3 b5 S
E 3 7 10
2 2
R
2013-5-22
2013-5-22
7
例:
通过并运算,可以实现关系数据库中记录的插入
2013-5-22 8
参加并操作的两个关系必须满足如下条件: 两个关系具有相同数目的属性,即属性集相同 两个关系的各个属性的类型(即域)必须匹配 两个关系的属性次序完全相同。如果它们的次 序不同,那么在进行并操作之前,必须对两个 关系的列进行排序。
2.7.4
投影(Projection)
关系R上的投影运算:从R中选择若干属性列形成 新的关系,即对关系R进行垂直分割,获取一个 可能包含有重复行的表,然后删去重复的元组, 形成新的关系,其结果关系是列的子集。 A(R) = {t[A]|t∈R} 其中A为R关系属性集的子集
名称 奶粉 火腿 白糖
厂家 地北 西山 北山
不合格商品表S
表 本店商品表R
2013-5-22 18
① 本店中的合格商品表
品牌 106001 205008 302034
名称 奶粉 白糖 食盐
表 新关系R-S
厂家 天南 南山 西山
2013-5-22
19
② 本店内不合格的商品表
品牌 103026
名称 奶粉
2013-5-22
37
一般的连接操作是从行的角度进行运算。
R
S
AθB
自然连接还需要取消重复列,所以是同时从行和 列的角度进行运算。
2013-5-22 38
例:
A a1 a1 a2 a2
B b1 b2 b3 b4
C 5 6 8 12
B b1 b2 b3
b3 b5 S
E 3 7 10
2 2
R
2013-5-22
2013-5-22
7
例:
通过并运算,可以实现关系数据库中记录的插入
2013-5-22 8
参加并操作的两个关系必须满足如下条件: 两个关系具有相同数目的属性,即属性集相同 两个关系的各个属性的类型(即域)必须匹配 两个关系的属性次序完全相同。如果它们的次 序不同,那么在进行并操作之前,必须对两个 关系的列进行排序。
2.7.4
投影(Projection)
关系R上的投影运算:从R中选择若干属性列形成 新的关系,即对关系R进行垂直分割,获取一个 可能包含有重复行的表,然后删去重复的元组, 形成新的关系,其结果关系是列的子集。 A(R) = {t[A]|t∈R} 其中A为R关系属性集的子集
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8
2.1.1 Basic Structure (38)
• Formally, given sets D1, D2, …. Dn a relation r is a subset of D1 x D2 x … x Dn (Cartesian product) • Thus, a relation is a set of n-tuples (a1, a2, …, an) where each ai Di. • Example: If customer_name = {Jones, Smith, Curry, Lindsay} customer_street = {Main, North, Park} customer_city = {Harrison, Rye, Pittsfield} Then r = { (Jones, Main, Harrison), (Smith, North, Rye), (Curry, North, Rye), (Lindsay, Park, Pittsfield) } is a relation over customer_name x customer_street x 9 customer_city
15
2.1.3 Keys (码)(42)
• A superkey (超码)is a set of one or more attributes that allow us to identify a unique tuple in the relation.
– Example: {customer_name, customer_id},
Attribute Types
• Each attribute of a relation has a name • The set of allowed values for each attribute is called the domain of the attribute • Attribute values are (normally) required to be atomic; that is, indivisible. • Several attributes have the same domain. • The special value null is a member of every domain • The null value causes complications in the definition of many operations – We shall ignore the effect of null values in our main presentation and consider their effect later
20
Select Operation (选择运算) (P46)
Notation: p(r) p is called the selection predicate (选择谓词/条件). r is a relation name Defined as: p(r) = {t | t r and p(t)} Where p is a formula in propositional calculus consisting of terms connected by : (and), (or), (not) Each term is one of: <attribute> op <attribute> or <constant> where op is one of: =, , >, . <. (比较运算符) • Example of selection: (Figure 2.6 & 2.9 ) • • • •
Example: customer (Customer_schema)
11
Relation Instance (40)
• The current values (relation instance) of a relation are specified by a table. • An element t of r is a tuple, represented by a row in a table.
12
Relations are Unordered
Order of tuples is irrelevant (tuples may be stored in
an arbitrary order) (figure 2-1, 2-2)
Example: account relation with unordered tuples.
• Six basic operators
– select: (选择) – project: (投影) – union: (并) – set difference: – (集合差) – Cartesian product: x (笛卡尔积) – rename: (更名)
• The operators take one or two relations as inputs and produce a new relation as a result.
account : stores information about accounts. depositor : stores information about which customer owns which account. customer : stores information about customers. Figure 2.1,2.3,2.4,2.5,2.6,2.7
{customer_name} and {customer_id} are superkeys of customer relation (P12-F1.2), if no two customers can possibly have the same name.
16
Keys (Cont.)
• If K is minimal superkey, K is named a candidate key (候选码).
branch_name=―Perryridge‖(loan)
21
Select Operation – Example
Relation r
A B C
10
Relation Schema (40)
• A1, A2, …, An are attribute names R = (A1, A2, …, An ) is a relation schema
Example:
Account_schema = (account_number, branch _street, balance) r(R) is a relation on the relation schema R
13
Database_ brief design process
• A database consists of multiple relations.
• Information about an enterprise is broken up into parts, with each relation storing one part of the information.
– E.g. customer_name and account_number attributes of depositor are foreign keys to customer and account respectively.
• Schema diagram: along with primary key and foreign key dependencies in a database schema.
18
Query Language(查询语言) (45)
• Language in which user requests information from the database. • Categories(种类) of languages
– Procedural – Non-procedural, or declarative
select: project: union: set difference: – Cartesian product: x rename:
2
Relation
3
Attribute
4
Domain
5
Tuple
6
“Relational Models” and “Tables”
7
Example of a Relation: account (P38)
attributes (or columns) customer_name customer_street customer_city
Jones Smith Curry Lindsay
Main North North Park customer
Harrison Rye Rye Pittsfield
tuples (or rows)
14
Database (Cont.)
• Storing all information as a single relation, such as
bank (account_number, balance, customer_name, ..)
results in – Repetition(重复) of information (e.g., two customers own an account) – the need for null values (e.g., represent a customer without an account) • Chapter 7 deals with how to design relational schemas.