关系数据库的理论基础

• 规范化 减少数据的冗余，保证数据库设计的稳定 和灵活，消除插入异常、删除异常和修改麻烦。 一、第一范式（1NF） 二、第二范式（2NF） 三、第三范式（3NF）
概念结构设计工具E－R方法
• E－R（Entity－Relationship）方法：
实体－联系方法，是描述与定义现实世界信息和内在联系 的工具。 实体间的联系：一对一 （1:1） 一对多（1:m） 多对多（m:n）
关系数据库的理论基础
• • • • • • • 数据管理技术的发展 数据描述与数据模型 关系代数 数据依赖的概念 关系模型规范化理论 概念结构设计工具E－R方法 逻辑结构设计（二维表格设计）
数据管理技术的发展
• 人工管理阶段特点：数据与应用程来自一一对应，且由程序员自己管理。
• 文件管理阶段
特点：由操作系统的文件系统管理，实现了按名存取。 大量冗余、不能共享、不能反映数据之间的联系。

数据依赖的概念
• 数据依赖
是通过一个关系中数据间值依赖关系体现出 来的数据间的相互关系，是现实世界属性间相互 关系的抽象，是数据内在的性质。 一、完全依赖 二、部份依赖 三、传递依赖
关系模型规范化理论
• 问题的提出
现实世界的多种实体及其联系，可以用关系的形式 或二维表表示，这种关系一般都是非规范化的。
数据描述与数据模型（二）
• 数据模型
数据模型： 现实世界中的客观事物及其联系在数据世界中的描述。 数据的不同组织形成了不同的数据模型。 常用的三种数据模型： 1、层次模型：树状结构 2、网状模型：多棵树结构 3、关系模型：二维表结构 关系模型的优点： 数据结构简单、很高的数据独立性、可以直接处理多对 多的联系、有坚实的理论基础。
1、一个实体必须建立一张二维表 2、实体间为一对一 （1:1）联系时，只需将任何一方 的主关键字放入对方的二维表。 3、实体间为一对多（1:m）联系时，需将一的一方的 主关键字放入多的一方。 4、实体间为多对多（m:n）联系时，应将联系单独建 立一张二维表
班长L
系D
课程C
1
L－C
1
C－S
m
D－S
1
班级C
n 学生S
n 学生S
其中： 实体框 联系框 属性框
实体联系图
学号 姓名 性别 年龄 班级
学生S
学号
m
S－D
成绩
课程号
n 课程D
名称 学时
课程号
逻辑结构设计（二维表格设计）
• 概念结构模型向关系型数据模型的转换 由E－R图所表示的关系型数据模型转换为 关系型数据模型（二维表）是比较简单的。
关系代数运算
• • • • • • 并运算 差运算 交运算 笛卡尔积 选择运算 投影运算 n元关系R和n元关系S 记作：R S n元关系R和n元关系S 记作：R － S n元关系R和n元关系S 记作：R S m元关系R和n元关系S 记作：R S 在指定关系中选择满足条件的记录(元组) 在指定关系中选择满足条件的字段(域)
• 管理库管理阶段
特点：主要解决了数据共享的问题。 一、数据是结构化的，面向系统，冗余度小 二、数据具有独立性 三、保证了数据的完整性、安全性和并发性
数据描述与数据模型（一）
• 数据描述
信息：客观事物在人们头脑中的反映。 实体：信息的主要对象，可指人、物、抽象的事件、 事物与事物之间的联系。 信息世界几个概念：属性、实体型、实体值、实体集 数据：信息的文字和符号表示。 数据模型：现实世界中的客观事物及其联系在数据世 界中的描述。 数据世界几个概念：数据项、记录型、记录值、文件、关键字 实体间的联系：一对一 （1:1） 一对多（1:m） 多对多（m:n）