数据库第2章(第2讲)

比如：TDS={(刘逸，计算机，李勇),
计算机，刘琛),

(刘逸， (刘逸，计算机，王敏)}
TDS就是一个关系，反映刘逸所带的三个计算机系学生
关系即行列交叉组成的二维表，每列称为属性， 每行称为元祖 关系的性质
1、同列具有相同的性质，每列一个名称即属性名，属性 名互不相同，但不同的列可有相同的域；列的次序可交换 2、任意两个元组不能相同，元组的次序可交换； 3、每个属性值(分量)都是不可分的数据项 (即属性 值为最小单位).
sno 10002 10003 sn 陈益琳 李明
10001 张飞 10002 陈益琳 10003 李明
表 4-5 关系 R∩
R∪S
计算机系 计算机系 软件工程系 通信工程系
喜欢跳舞的学生关系R Sname 喜欢跳舞或喜欢唱歌的学生关系 李敬 高全英 吴秋娟 穆金华 张欣欣 王婷 喜欢唱歌的学生关系S Sname 赵成刚 张峰 吴秋娟 穆金华 孙政先 王婷 吕文昆 孙炜 Sex 男 男 女 男 男 女 男 女 Sex 女 女 女 男 女 女
sno sn dept 计算机系 计算机系 软件工程系
表 4-4 关系 R∪S
SS 表 关系 4-3 关系
sno 10002 10003 10004
sno 10001 张飞 10002 陈益琳 10003 李明 10004 杨勇 Sn
sn 陈益琳 李明 杨勇
dept
dept 计算机系 软件工程系 通信工程系
差运算是有序的：R-S不等于S-R。
关系 表 4-2 R 关系 R
表 4-3关系 关系 S S dept 计算机系 计算机系 软件工程系
R-S
sno
sn
sno 10002 10003 10004
sn 陈益琳 李明 杨勇
dept 计算机系 软件工程系 通信工程系
10001 张飞 10002 陈益琳 10003 李明
其中每个元素（d1，d2，…，dn）称为一个元祖，是所有
域的所有取值的一个组合，不能重复。
比如S（所有学号）的域{“1001”，“1002”，“1003”,”1004”}
C（所有学生姓名）的域{“张浩”，“李林”，“赵明”}，则
S ×C={(1001”，“张浩”),(“1001”，“李林”),(“1001”，“赵明”), (“1002”，“张浩”),(“1002”，“李林”),(“1002”, “赵明”), (“1003”，“张浩”),(“1003”，“李林”),(“1003”，“赵明”), (“1004”，“张浩”),(“1004”，“李林”),(“1004”，“赵明”)} 其中每各元素，例（“1001”，“张浩”)， 称为一个元祖
表 4-6 关系 R―S sno 10001 张飞 sn
表 4-7
关系 T
dept 计算机系
CnoS中没有的元组） cn （R中有 C1 C2 C 语言程序设计 数据结构
3 、 交运算
设：关系R与关系S有相同的属性，并且对应属性
有相同的域。
则关系R和S的交，将产生一个包含所有既属于R
也属于S的元组的新关系。记作：R∩S。
R∩S≡{t︱t∈R∧t∈S}
表 关系 4-2 关系R R sno sn dept 计算机系 计算机系 软件工程系 sno 10002 10003 10004
R∪ S Sname 李敬 高全英 吴秋娟 穆金华 Sex 女 女 女 男
张欣欣
王婷 赵成刚 张峰 孙政先 吕文昆 孙炜
女
女 男 男 男 男 女
2、 差运算
设：关系R与关系S有相同的属性，并且对应属性
有相同的域。 则关系R和S的差，将产生一个包含所有属于R但不 属于S的元组新关系。记作：R-S。
R―S≡{t︱t∈R∧tS} t是元组变量
2、参照完整性规则：关系中元组的外键值只允许有两 种可能值： 空值、或与相应的参照关系中的某个主键值相同。 学生关系模式S（Sno, SName, sdept, age）
课程关系模式K（kno,kname,credt，tname)
成绩关系模式C（Sno,kno,grade) 其中关系C中Sno是外键，只能是空（没输入数据）或与S 关系中sno同，不能是其他值； 关系C中kno是外键，只能 是空（没输入数据）或与K关系中kno同，不能是其他值； 3 、用户定义的完整性规则：由应用环境决定，反映 某一具体应用涉及的数据必须满足的约束条件。 比如 grade 在 0 到 100 之间，比如性别值域 { “男”， “女”}
3、二进制数据
二进制数据常用于存储图像等数据，它包括binary、 varbinary 和image 三种
Binary(n)：固定长度，n <= 8000。 Varbinary(n)：可变长度，n <＝8000 注：n为二进制数据的字节数 image：大容量、可变长二进制字符数 据，可用于存储文件。
关系代数是一种抽象的查询语言，用关系代数 运算来表达查询： 关系代数运算的三个要素: 运算对象：关系 运算结果：关系 运算符：四类（集合运算符、关系运算符、 算术比较符和逻辑运算符）。 关系代数运算分： 基本的运算： 并、差、笛卡尔积、投影、选择 组合运算： 交、联接、自然联接、除
2.2.1 集合运算
二、关系模型的三类完整性规则
完整性规则是为了保证数据库中的数据正确性和相容性， 对关系模型提出的某种约束条件或规则，一旦定义了这种
语义的约束，任何时候关系模型都必须满足这是约束
1、实体完整性规则：关系中元组的主键值不能为空。
学生关系模式S（Sno, SName, sdept, age）
课程关系模式K（kno,kname,credt，tname) 成绩关系模式C（Sno,kno,grade) 主键值用于区分各实体，空值就不能标识该实体
§2 关系代数
一、关系数据语言
关系数据库语言由查询语句（描述用户的检索操作）和 更新语句（描述用户的插入、修改和删除等操作）两大类 组成。 关系查询语言分为： 关系代数语言： 以集合操作为基础；
以谓词演算为基础； 元组关系演算语言 关系演算语言： 域关系演算语言
基于关系代数和关系演算语言双重特点的语言：SQL
侯选键：
能唯一标识元组的最小属性组合。一个关系可有多个 候选键
学生关系S（Sno, SName, sdept, age）中sno,sname
主键：
若一个关系中有多个侯选键,则选其中的一个为关系的 主键。Sno为主键 外键： 若一个关系R中包含有另一个关系S的主键所对应的属性F， 则称F为R的外键。称关系S为参照关系，R为依赖关系 例如：学生关系S（Sno, SName, sdept, age） 成绩关系C（Sno,kno,grade) 其中关系C中Sno是C的外键，因为sno是关系S的主键，S是 参照关系，C是依赖关系

准确型 ◦ 整数 Int：4字节——主要整数数据类型 Bigint: 8字节——用于整数值可能超过int 数据类型范围Smallint ：2字节—— Tinyint：1字节—— (0-255) ◦ 小数 Numeric（p,q）或Decimal（p,q）， 其中：p为数字位长度，q：小数位长度。
2．字符串型
上周回顾
数据管理技术发展的三个阶段：人工管理、文件系统和数据库管理， 其中数据库管理阶段克服了以前的数据冗余、独立性差、共享性低， 不能体现数据间关联等缺点。 数据模型分概念模型（用E-R图表示）和逻辑数据模型（主要包括层次、
网状、关系）。概念模型中涉及实体、属性、候选码 / 关键字和联
系（1:1,1:n,m:n） 数据库系统的体系结构：三级模式结构和两级映像。外模式、模式
4、日期时间型
Datetime：8字节，年月日时分秒精确到毫秒 （例：‘2008/02/03 10:30:00.000’ ） SmallDateTime：4字节，年月日时分精确到秒 （例：‘2008/02/03 10:30:00’ ） 5、货币类型 Money：8个字节，精确到货币单位的千分之十。 Smallmoney：4个字节，可以带有适当的货币符 号。例如，100 英镑可表示为 £100。

普通字符串类型
Char（n）:定长存储，n<=8000 Varchar（n）：不定长存储（按实际长度存储），长度最大不超过n , n<=8000 （n为输入数据的实际长度加2 个）

注：n 为字符个数（英文1字节，汉字2字节） Text：存储大于8000字节的文本 统一字符编码字符串类型 nchar（n）:定长存储，n<=4000 nvarchar（n）：不定长存储，长度最大不超过n , n<=4000 ntext：存储大于8000字节的文本 特点：每个字符占两个字节
§1 关系数据模型的基本概念 一、基本术语 用二维表格表示实体集，外键表示实体间联系 的模型称为关系模型。 关系：对应二维表格； 元组：表中的行； 属性：表中的列； 域：属性的取值范围。
二、关系的定义
1、笛卡尔积 给定一组域D1，D2 ，…，Dn，这组域（d1，d2，…，dn）｜diDi，i＝1，
关系代数：基本操作(并、差、笛卡尔积、投影和选择）
、组合操作（交、联接、自然联接和除）。 查询优化：关系代数表达式的等价转换规则、优化算法。
教学重点：关系代数运算
实验内容补充—— 实验书P89页
表格中每列表示实体的某种特性（属性），在定义表时要 指定该表有几列，每列的名称（属性名）、类型、宽度 ，SQL提供的基本数据类型： 1．数值型
2、笛卡尔积的基数 所有元素（d1，d2，…，dn）的个数称为基数. 则笛卡尔积D1× D2 ×…×Dn的基数M= m1× m2 ×…×mn
其中每个mi为每个Di的元素个数 上例基数=4×3=12
笛卡尔积示例
D1=导师集合{张清枚，刘逸}