数据库课件第三章关系数据库

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第三章关系数据库查询语言SQL

20112011-2-25
主讲：王颂华
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3.2 数据定义
3.2.3 索引的建立与删除
1.建立索引 1.建立索引索引是数据库随机检索的常用手段，它实际上是记录的关键字与其相应地址的对应表。借助于索引结构，可以迅速查找到某个属性A 以迅速查找到某个属性A具有指定值的那些元组。对一个基本表，可以按需要建立若干个索引，以便提供多种存取路径。建立索引的语句格式为： CREATE[UNIQUE][CLUSTER]INDEX<索引名 CREATE[UNIQUE][CLUSTER]INDEX<索引名 > ON<表名>(<列名1>[<次序>]，[<列名2>[<次序 ON<表名>(<列名1>[<次序>]，[<列名2>[<次序 >]]… >]]…)；
3.2 数据定义
2）主关键字的定义一个关系可能有多个候选关键字，但在定义基本表时只能定义一个主关键字。一个关系的主关键字由一个或几个属性构成，在CREATE TABLE中声明主关键字有两几个属性构成，在CREATE TABLE中声明主关键字有两种方法：（1）在列出关系模式的属性时，在属性及其类型后加上保留字PRIMARY KEY，表示该属性是主关键字。上保留字PRIMARY KEY，表示该属性是主关键字。（2）在列出关系模式的所有属性后，再附加一个声明： PRIMARY KEY(＜属性1＞[，＜属性2＞，…]) KEY(＜属性1 ，＜属性2＞，… 如果关键字由多个属性构成，则必须使用第二种方法。
20112011-2-25 主讲：王颂华 12
3.3 数据查询
3.3.1 单表查询

数据库原理PPT课件

模式
也称为逻辑模式或概念模式，定义了数据库中所有数据的逻辑结构和关系。
内模式
也称为物理模式或存储模式，描述了数据在物理存储介质上的组织结构和存储方式。
数据库管理系统
数据定义语言（DDL）
数据控制语言（DCL）
用于定义数据库中的各种对象，如表、视图、索引等。
用于控制对数据库中数据的访问权限和安全控制。
数据库原理ppt课件
目录
• 数据库概述 • 数据库系统结构 • 数据库设计 • 关系数据库 • 数据库管理系统实现技术 • 数据库新技术与发展趋势
01 数据库概述
数据库的定义与作用
数据库的定义
数据库是一个长期存储在计算机内的、有组织的数据集合，它能为多种应用提供数据服务。
数据库的作用
数据库用于存储、检索、更新和管理大量数据，支持企业或组织的运营和决策。
NoSQL数据库具有可伸缩性强、灵活性高和可靠性好等优点，可以满足大规模数据处理和实时分析的需求。
03
NoSQL数据库的挑战
NoSQL数据库面临着数据一致性、查询效率和标准化等挑战，需要进一步研究和标准化工作。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
关系数据库标准语言SQL
SQL定义
SQL（Structured Query Language）是用于管理关系数据库的标准编程语言，它包括数据查询、数据操作、数据定义等
方面的命令。
SQL的主要功能
SQL的主要功能包括表格的定义和维护、数据的查询和检索、数据的插入和更新、数据的删除等。
SQL的特点
数据操纵语言（DML）
用于对数据库中的数据进行查询、插入、更新和删除等操作。

《数据库应用》全套PPT电子课件教案-第三章(关系数据库标准语言SQL)

例：DROP TABLE 订购单 DROP TABLE直接从磁盘上删除<表名>所对应的数据
库文件。
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第3章关系数据库标准语言SQL
3.3 数据查询
SQL的核心是查询。SQL的查询命令也称作SELECT命令，它的基本形式由SELECT-FROM-WHERE查询块组成，多个查询块可以嵌套执行。SQL查询命令格式：
DISTINCT短语的作用是去掉查询结果中的重复值.
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第3章关系数据库标准语言SQL
SELECT * FROM 仓库其中“*”是通配符，表示所有属性，即字段，这里的命令等同于：
SELECT 仓库号,城市,面积 FROM 仓库 SELECT DISTINCT 仓库号 FROM 职工 WHERE 工资 > 1210
SQL语言是当前最为成功、应用最为广泛的关系数据库语言，其主要特点包括：
1. SQL语言非常简洁 2. 综合统一 3. 高度非过程化 4. 面向集合的操作方式 5. 以同一种语法结构提供两种使用方式
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第3章关系数据库标准语言SQL
3.1.2 SQL语言功能概述
SQL功能可分为四大部分：数据定义功能、数据控制功能、数据查询功能和数据操纵功能。
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第3章关系数据库标准语言SQL
匹配串中可包含如下四种通配符： _(下划线)：匹配任意一个字符。％（百分号）：匹配0个或多个字符。 [ ]:匹配[ ]中的任意一个字符。如[abcd]表示匹配a、b、
c和d中的任何一个。 [^]:不匹配[ ]中的任意一个字符。如[abcd]表示不匹配
a、b、c和d。
SELECT 职工号,城市 FROM 仓库,职工 WHERE ( 面积 > 400) AND

sql 课件第3章关系数据库标准语言SQL

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3、默认文件组
在每个数据库中，同一时间只能有一个文件组是默认文件组（Default Filegroup）。当进行数据库操作时，如果不指定文件组，则系统自动选择默认文件组。可使用Transact-SQL语句中的alter database语句指定数据库的默认文件组。在不特别指定的情况下，系统将主要文件组认定为默认文件组。
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2、扩展盘区
由8个连续页面组成的数据结构称为一个盘区。是SQL Server分配给表和索引的基本单位。扩展盘区可分为统一扩展盘区和混合扩展盘区。统一扩展盘区由一个数据库对象所有。混合扩展盘区可以为多个数据库所有，即其中最多可以放8种数据库对象。
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例：创建具有两个文件组的数据库bank2
CREATE DATABASE BANK2 ON PRIMARY (NAME=BANK2_1_DAT, FILENAME='d:\bank\bank2_f1dat.mdf', SIZE=20MB, MAXSIZE=50MB, FILEGROWTH=5MB), (NAME=BANK2_2_DAT, FILENAME='d:\bank\bank2_f2dat.ndf', SIZE=10MB, MAXSIZE=40MB, FILEGROWTH=5MB),
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3.2 数据定义
3.2.1 数据库的定义 3.2.2 表的定义 3.2.3 索引的定义
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数据定义
SQL Server数据库由包含数据的表集合和其他对象（如视图、索引、存储过程、触发器、用户、角色等）组成，支持三级模式结构。其中用户模式对应于视图，逻辑模式对应于基本表，物理模式对应于存储文件、索引等。

第3章：关系数据库标准语言SQL

例6：建立一个“课程”表Course. ：建立一个“课程” Create table Course (Cno Cpno Char(4) Primary Key，， Char (4) ， Cname Char (40) ， Ccredit Smallint，， Foreign Key (Cpno) References Course(Cno) );
不论基本表中原来是否已有数据，不论基本表中原来是否已有数据，新增加的列一律为空值。的列一律为空值。
例9：将年龄的数据类型改为整型。
ALTER TABLE Student Alter Column Sage Int；；
修改原有的列定义有可能会破坏已有数据。修改原有的列定义有可能会破坏已有数据。
group by：此短语将查询结果按某一列或某几：
列的值进行分组。Having子句用于与group 列的值进行分组。Having子句用于与group by 子句用于与子句配合使用，用于说明分组条件。子句配合使用，用于说明分组条件。
查询分类
单表查询连接查询嵌套查询集合查询
CREATE TABLE Student (Sno Ssex Sage Sdept
CHAR(5) NOT NULL UNIQUE，
Sname CHAR(20) UNIQUE，，
CHAR(1) ， INT，， CHAR(15))；；
修改
Alter table <表名表名> 表名
Add <新列名> <新列类型> (列宽度)[完整性约束] Drop Column <列名>|<完整性约束名> Alter Column <列名> <列类型> (列宽度) P87例8，例9，例10 ，，

《数据库概论》课件

关系数据库的软件系统。
特点
02
以表格形式存储数据，数据之间存在明确的关联关系，遵循一
定的数据完整性约束。
发展历程
03
从早期的层次数据库到关系数据库，再到现代的分布式数据库
和云数据库。
关系数据库管理系统的功能
数据存储
能够创建和管理关系数据库，将数据以表格形式存储在磁盘上。
数据检索
提供查询语言（如SQL）用于检索、插入、更新和删除数据。
反规范化设计
为了提高查询性能，适当增加冗余，简化数据操作。
三范式与范式之间的关系
第一范式（1NF）定义了关系的原子性；第二范式（2NF）定义了关系的主键和外键关系；第三范式（3NF）定义了关系的非主属性对主属性的独立性。
04
关系数据库管理系统
关系数据库管理系统的概述
定义
01
关系数据库管理系统（RDBMS）是一种用于存储、检索和管理
金融行业
用于银行、证券、保险等金融机构的数据存储、处理和分析，支持金融业务的高效运转。
政府机构
用于政府办公自动化、电子政务等领域，提高政府服务效率和信息公开度。
05
数据库技术的发展趋势
大数据时代的数据库技术
大数据处理
随着大数据时代的来临，数据库技术也在不断发展，以应对海量数据的存储、查询和分析需求。
数据库设计的步骤
需求分析
收集、分析和整理业务需求，明确数据需
求和功能需求。
概念设计
使用E-R图等工具，设计数据库的概念结构
。
逻辑设计
将概念结构转换为逻辑结构，如关系模型
。
物理设计
确定数据库的存储结构、索引等物理属性

-数据库原理及应用第二版-第3章关系数据库

R.A 1 R.B 1 R.C 1 S.A 1 S.B 1 S.C 1
自然连接是连接中等值连接的特例，是一种去掉重复属性的等值连接。连接的条件是两个关系的同名属性。记作：R*S 班级（班号，班名，班导师）学生（学号，姓名，性别，班号）班级*学生

两个重要的连接：等值连接 θ为“=”，是从关系R和S的广义笛卡尔积中选取A，B属性值相等的那些元祖。自然连接是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中把重复的属性列去掉。
A和B：分别为R和S上度数相等且可比的属性组。前

连接按连接条件分为：等值连接，大于连接和小于连接。等值连接：就是指连接条件为等号。大于连接就是指连接条件为>号小于连接就是指连接条件为<号。上述三种不同连接都称为连接，并不去掉重复属性和重复元组。

R.A=S.A 班级（班号，班名，班导师）学生（学号，姓名，性别，班号） R和S关系的连接，连接条件是R.A=S.A。运算结果是：
例1：学生实体和专业实体可以用下面的关系表示。
学生（学号，姓名，性别，专业号，出生日期）专业（专业号，专业名）
例2：学生、课程以及学生与课程之间的选课关系可以用如下三个关系表示：
学生（学号，姓名，性别，专业号，出生日期）
课程（课程号，课程名，学分）选课（学号，课程号，成绩）
3.4.3 用户定义的完整性
2、属性图3-1的学生关系中有学号、姓名、年龄、性别和所在系五个属性，是一个五元关系。
二维表中的列称为属性（或叫字段），每个属性都有一个名字，称为属性名。二维表中对应某一列的值称为属性值；二维表中列的个数称为关系的元数。

数据库应用第3章_关系数据库_V08_2

第3章关系数据库数据库系统应用Data Base System Application张建国哈工大计算机科学与技术学院2008-9-21哈工大计算机学院张建国 Slide 3-1第3章关系数据库2008-9-212第3章关系数据库本章主要内容关系的理论基础(掌握) 关系的定义关系模型的基本概念(掌握) 关系数据结构关系操作关系完整性关系代数(掌握) 关系的完整性约束(掌握) 现在的数据库大多是关系数据库.2008-9-21哈工大计算机学院张建国Slide 3-3第3章关系数据库3.1 关系的理论基础关系模型是IBM公司的San Jose研究所的研究员E.F.Codd提出来的. 1970年,Codd发表了一篇文章,讨论了关系数据库的基本概念 A Relational Model of Data for A large Shared Data Banks(一种大型共享数据库数据的关系模型). 后来,他发表了一系列文章,开创了关系方法和关系数据理论研究,1981年获 ACM图灵奖.2008-9-21哈工大计算机学院张建国Slide 3-4第3章关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)关系建立在集合代数基础之上,因此从集合论角度给出关系的定义. 1. 域Domain 定义域是一组具有相同数据类型的值的集合. 例:自然数、整数、星期、{0,1}、{男,女}、… 域可以是有限集,也可以是无限集2008-9-21哈工大计算机学院张建国Slide 3-5第3章关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)2. 笛卡儿积Cartesian Product 定义给定一组域D1,D2,…,Dn(这些域中可以有相同的) D1,D2,…,Dn 的笛卡尔积为: D1×D2×…×Dn={(d1,d2,…,dn)|di∈Di, i=1,2,…,n} 其中:(d1,d2,…,dn)叫一个n元组(n-tuple),简称元组 di叫一个分量笛卡尔积的基数设D1,D2,…,Dn 为有限集,基数分别为mi(i=1,2,…,n),则 D1×D2×…×Dn的基数M=m1×m2×…×mn2008-9-21哈工大计算机学院张建国Slide 3-6第3章关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)例: 设D1为男士的集合,D2为女士的集合, D3为儿童的集合 D1={张伟,李强,王刚}; D2={赵梅,朱兰};D3={张小伟,张小梅,李小兰}Ｄ1×Ｄ2×Ｄ3={(张伟,赵梅,张小伟),(张伟,赵梅,张小梅), (张伟,赵梅,李小兰),(张伟,朱兰,张小伟),该笛卡儿积的基数 M=3×2×3=18(张伟,朱兰,张小梅),(张伟,朱兰,李小兰), (李强,赵梅,张小伟),(李强,赵梅,张小梅), (李强,赵梅,李小兰),(李强,朱兰,张小伟), (李强,朱兰,张小梅),(李强,朱兰,李小兰), (王刚,赵梅,张小伟),(王刚,赵梅,张小梅), (王刚,赵梅,李小兰),(王刚,朱兰,张小伟), (王刚,朱兰,张小梅),(王刚,朱兰,李小兰)}2008-9-21哈工大计算机学院张建国Slide 3-7第3章关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)(3) 关系Relation 定义 D1×D2×…×Dn 的子集叫作在域D1,D2,…,Dn上的关系, 表示为: R(D1, D2,…, Dn) 其中:Ｒ为关系名,n为关系的度(或目),D1, D2,…, Dn为域名由于域名可以相同,为了加以区分,必须为每一列起一个名, 称属性Attribute,故关系常表示为: Ｒ(A1,A2,…,An ) 例:从D1×D2×D3中取一个家庭关系家庭(丈夫,妻子,孩子)2008-9-21家庭丈夫张伟张伟李强妻子赵梅赵梅朱兰孩子张小伟张小梅李小兰哈工大计算机学院张建国Slide 3-8第3章关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)(4) 属性到域的映象若属性名与域名相同,则用域名作属性名. 若属性名与域名不同,则需要指出属性到域的映象. Ai=Dom(Di) 表明:属性Ai来自于域Di 例:课程(课号,课名,学时数,性质,先修课号) 域名: 课号,课名,学时数,性质先修课号来自域课号,用先修课号=Dom(课号)表示2008-9-21哈工大计算机学院张建国Slide 3-9第3章关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)(5) 数据库关系与数学中关系的区别关系模型对其数学定义作了适当的扩充: 笛卡尔积可以是一个无限集合,但关系必须是有限集合. 在数学意义上, (d1,d2,…,dn)≠ (d2,d1,…,dn) 列之间不满足交换律,故通过为关系的每一个列加一个属性名,取消关系中列的有序性的限制. 这是要注意的 !2008-9-21哈工大计算机学院张建国Slide 3-103.2 关系模型的基本概念(Cont.)(6) 关系的性质列是同质的:每一列中的数据类型相同列名是唯一的:不同的列(属性)可以来自于同一个域, 需要指出属性到域的映象行的顺序无关:任何两行可以互换列的顺序无关:任何两列可以互换任何两行不能完全相同:由主码区分分量必须是原子量:每一列不可再分割3.1 关系的理论基础(Cont.) (7) 关系的优点与不足关系模型的优点理论基础扎实：集合论,关系数据理论.概念单一:实体用关系表示,联系也用关系表示.存取路径对用户是透明的:用户不必知道存取路径规范化：最基本的要求是每一个属性不可再分割.数据用表表示,查询结果也用表表示.关系模型的缺点效率不如非关系模型,因此需要进行查询优化,这样增加了DBMS自身的开发难度.但由于计算机处理速度的提高,数据库优化算法的改善,使关系数据库的效率仍远高于其他数据模型3.2 关系的数据结构关系模型是通过满足一定条件的二维表来表示实体集合及数据之间联系的一种数据模型.具有坚实的数学基础和较严密的理论,使用灵活方便,得到了迅速发展,80年代以后的数据库系统几乎都支持关系模型.关系的逻辑数据结构实体和联系都用关系表示.从用户的观点看,关系是一张二维表.关系的存储结构实体和联系都用关系(表)来表示.每个表可对应一个文件,也可以将多个表存储在一个文件中.3.2 关系的数据结构(Cont.)课程学生选课分数mn学生(学号,姓名,性别,出生日期,专业)课程(课号,课名,学时,学分,性质)选课(学号,课号,分数)关系的数据结构(关系模式)注意：在关系数据库理论中,关系Relation 就是表Table ;有些资料将联系Relationship 称为关系Relation.例：一个学生关系学生(学号,姓名,性别,出生日期,专业)计算机1982-12-03男张伟1022211103计算机1983-05-23女李小莉1022211102…………………………计算机1982-02-18男王小明1022211101专业出生日期性别姓名学号关系名属性名记录(元组)数据项,分量码学生理论研究时称“关系”,在具体数据库中称“表”3.2 关系的数据结构(Cont.)3.2 关系的数据结构(Cont.)关系的术语关系模式Relation Schema:关系的型,是对关系的描述,即关系的框架关系Relation:关系模式的一组具体取值关系数据库模式Relation Database Schema:关系模式的集合关系数据库Relation Database:关系的集合元组Tuple:关系中的一行属性Attribute:由于域可以相同,为了区分,必须为每个列取一个名字,称为属性域Domain:属性的取值范围3.2 关系的数据结构(Cont.)超码(键)Super Key:能唯一标识一个元组的属性组候选码(键)Candidate Key:能唯一标识一个元组的最小属性组主码(键)Primary Key:若候选码有多个,选择其中的一个作主码例:学号,身份证号主属性Primary Attribute:候选码中的属性非主属性Non-primary Attribute:不包含在任何候选码中的属性全码All Key:全部属性都是主属性关系操作是集合操作,只需指出要干什么,不必指出怎么干,不必指出存取路径.查询(检索)操作从数据库中查找数据更新操作插入数据记录修改数据记录删除数据记录所有关系操作都必须满足完整性约束条件.保证数据是正确的3.3关系代数3.3关系代数(Cont.)关系操作分类关系代数通过对关系的运算表示查询方式关系演算用谓词表示查询方式元组关系演算:谓词变元的基本对象是元组域关系演算:谓词变元的基本对象是域结构化查询语言SQL一种可实际使用的语言具有关系代数和关系演算双重特点,集DDL、DML、DCL于一体,已成为关系数据库的标准语言3.3关系代数(Cont.)关系代数运算包括两大类传统的集合运算:从行的角度进行运算.并∪, 交∩,差—,广义向卡尔积×专门的关系运算:从行和列两种角度进行运算.选择σ,投影π,连接⋈,除÷在各种运算中,使用下列运算符比较运算符: <, ≤, =, >, ≥, ≠逻辑运算符:¬(非),∧(与),∨(或)1.传统的集合运算前提条件二目运算,关系R 和S 具有相同的目n;相应的属性来自同一个域.R SR S交运算R ∩SR ∩S={t |t ∈R ∧t ∈S}结果仍由n 目关系组成,由既属于R 又属于S 的元组组成,用于检索操作.并运算R ∪SR ∪S={t |t ∈R ∨t ∈S}结果仍由n 目关系组成,由属于R 或属于S 的元组组成,用于插入操作.3.3 关系代数(Cont.)差运算R-S={t |t ∈R ∧t ∉S}结果仍由n 目关系组成,由属于R ,但不属于S 的元组组成,用于删除操作.RSR S广义笛卡尔积R ×S={ t r ^t s |t ∈R ∧t ∈S}设R 的目为n ,S 的目为m ,结果为n+m 目关系,其中前n 列是关系R 的一个元组,后m 列是关系S 的一个元组.设R 有k1个元组,S 有k2个元组,则R ×S 有k1 ×k2个元组.3.3关系代数(Cont.)c1c2c1c2b1b2b2b3a1a1a2a1C B A R ∪Sc2c2c1c2c2c2c2c2c1S.C b2b3b2b2b2b3b2b3b2a1a1a2a1a1a1a1a1a2c1c1c1c2c2c2c1c1c1b1b1b1b2b2b2b2b2b2a1a1a1a1a1a1a2a2a2S.B S.A R.C R.B R.A R ×SR ∩Sc2c1b2b2a1a2C B A c2b2a1C B A R-Sc2c2c1b2b3b2a1a1a2C B A Sc1c2c1b1b2b2a1a1a2C B A R3.3 关系代数(Cont.)一个学生-课程系统S-C 有三个关系:计算机信息数学信息Sdept 20191819男女女男李勇刘晨王敏张立221101231101232101231102Sage Ssex Sname Sno 928588908010011002100310021003221101221101221101231101231102Grade Cno Sno4243424Credit 10051001100610071006数据库高等数学信息系统操作系统数据结构数据处理C 语言1001100210031004100510061007PCno Cname Cno StudentCourseSCGradem n StudentCourseSC 2.专门的关系运算3.3 关系代数(Cont.)选择运算SelectionσF (R)={r |r ∈R ∧F(r )=’True ’}F 是一个逻辑表达式;结果取在关系R 中选择满足条件F 的元组.信息信息Sdept 1919女男刘晨张立231101231102Sage Ssex Sname Sno 例:在S-C 系统中,查询"信息"系全体学生.σSdept =‘信息’(Student)或σ5=‘信息’(Student)3.3 关系代数(Cont.)投影运算ProjectionΠA(R)={r[A]|r∈R}A是若干个属性结果取关系R中指定的列,并去掉重复元组,组成新关系.例:查询全体学生的学号,姓名和系名.ΠSno,Sname,Sdept(Student)由于学号是唯一的,查询结果的记录个数与表中的记录个数相同.例:查询所有系名.ΠSdept(Student)去掉重复的元组后,查询结果仅与系的个数相同.计算机信息数学信息Dept李勇刘晨王敏张立221101231101232101231102SnameSno计算机数学信息Dept3.3 关系代数(Cont.)连接JoinR ⋈S= {t r ^t s |t r ∈R ∧t s ∈S ∧t r [A]=t s [B]}A θBA 和B 分别是R 和S 中度数相同且可比的属性或属性组.结果为R ×S 中满足条件A θB 的元组,其前n 个属性取自于R ,后m 个属性取自于S.56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R371022b1b2b3b3b5E B S71071010E b2b3b2b3b3S.B 55668b1b1b2b2b3a1a1a1a2a2C R.B A R ⋈S C<E 例:R ⋈SC<E3.3 关系代数(Cont.)等值连接R ⋈S={t r ^t s |t r ∈R ∧t s ∈S ∧t r [A]=t s [B]}A=B 例R ⋈SR.B=S.B 56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R 371022b1b2b3b3b5E B SR ⋈SR.B=S.B 37102E b1b2b3b3S.B 5688b1b2b3b3a1a1a2a2C R.B A 3.3 关系代数(Cont.)自然连接Nature JoinR ⋈S={t r ^t s |t r ∈R ∧t s ∈S ∧t r [B]=t s [B]}等值连接与自然连接的区别:自然连接要求两个关系中具有相同的属性列B ,所以运结果仅保留一列B.等值连接保留两个关系的A 和B 列(即使R.B=S.B ).例:R ⋈S56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R371022b1b2b3b3b5E B S37102E 5688b1b2b3b3a1a1a2a2C B A R⋈S3.3 关系代数(Cont.)各种连接的例子56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R371022b1b2b3b3b5E B SR ⋈SR.B=S.B37102E b1b2b3b3S.B 5688b1b2b3b3a1a1a2a2C R.B A 71071010Eb2b3b2b3b3S.B 55668b1b1b2b2b3a1a1a1a2a2C R.B A R ⋈SC<E37102E 5688b1b2b3b3a1a1a2a2C B A R ⋈S3.3 关系代数(Cont.)查找全体同学的学号,姓名,课名和成绩计算机信息数学信息Sdept 20191819男女女男李勇刘晨王敏张立221101231101232101231102Sage Ssex Sname Sno 928588908010011002100310021003221101221101221101231101231102Grade Cno Sno42434Credit 1005100110061007数据库高等数学信息系统操作系统数据结构10011002100310041005PCno Cname Cno StudentCourseSC 3.3 关系代数(Cont.)ΠSno,Sname,Cname, Grade (Student ⋈SC ⋈Course )自然连接的例子1111111212部门号财务部财务部财务部人力资源部人力资源部名称62130236213023621302362450386245038男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202电话性别姓名职工号职工⋈部门1111111212男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202部门号性别姓名职工号62130236245038财务部人力资源部1112电话名称部门号部门职工3.3 关系代数(Cont.)例:(R)L ⋈(S)R.B=S.B ∨R左连接Left Join(R)L ⋈(S)={(t r ^t s |t r ∈R ∧t s ∈S ∧t r [B]=t s [B])∨(t r |t r ∈R)}R.B=S.B ∨R56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R371022b1b2b3b3b5E B SR ⋈SR.B=S.B ∨R 37102E b1b2b3b3S.B 568812b1b2b3b3b4a1a1a2a2a2C R.B A 3.3 关系代数(Cont.)左连接的例子11111212职工.部门号11111212部门.部门号财务部财务部人力资源部人力资源部名称6213023621302362450386245038男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202电话性别姓名职工号职工L ⋈部门11111212男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202部门号性别姓名职工号62130236245038财务部人力资源部1112电话名称部门号部门职工3.3 关系代数(Cont.)右连接Right Join(R)R ⋈(S)={(t r ^t s |t r ∈R ∧t s ∈S ∧t r .A=t s .B)∨(t s |t s ∈S )}R.B=S.B ∨S例:(R)R ⋈(S)R.B=S.B ∨S56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R371022b1b2b3b3b5E B SR ⋈SR.B=S.B ∨S371022Eb1b2b3b3b5S.B5688b1b2b3b3a1a1a2a2CR.BA3.3 关系代数(Cont.)右连接的例子1111111212男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202部门号性别姓名职工号621302362450386310320财务部人力资源部生产部111213电话名称部门号1111111212职工.部门号111111121213部门.部门号财务部财务部财务部人力资源部人力资源部生产部名称621302362130236213023624503862450386310320男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202电话性别姓名职工号职工R ⋈部门部门职工 3.3 关系代数(Cont.)除Division给定两个关系R(X,Y)和S(Y,Z),其中X,Y,Z 为属性组.R 中的Y 与S 中的Y 可以有不同的属性名,但必须出自同一个域.R 与S 的除运算得到一个新关系P(X),P 是在R 中满足下列条件的元组在X 列上的投影:在R 中分量值X 的象集Y x 包含S 中Y 上投影的集合.记作:R ÷S={t r [X]|t r ∈R ∧πy (S) ⊆Y x }其中Y x 为X 在R 中的象集.例:求至少选修了1001号和1003号课程的学生号码.πSno,Cno (SC)÷K3.3 关系代数(Cont.)10011003Cno关系代数综合练习的例子计算机信息数学信息Dept 20191819男女女男李勇刘晨王敏张立221101231101232101231102Age Sex Sname Sno 928588908010011002100310021003221101221101221101231101231102Grade CnoSno4243424Credit 10051001100610071006数据库高等数学信息系统操作系统数据结构数据处理C 语言1001100210031004100510061007PCno Cname Cno StudentCourseSCGradem n StudentCourseSC3.3 关系代数(Cont.)3.3 关系代数(Cont.)关系代数综合练习求"计算机"系全体学生的学号和姓名.求全部学生的学号,姓名,课程,成绩.求学号为"221101"的学生的全部成绩,包括学号,姓名,课名,成绩.求课程"高等数学"的成绩单,包括学号,姓名,系名,成绩.求选修了课程的学生的学号和姓名.求学生的年龄分布情况.求"信息"系全体学生所选修的课程名称.3.4 关系的完整性关系的完整性约束关系中的所有数据必须满足的约束条件三类完整性实体完整性参照完整性用户定义完整性3.4 关系的完整性(Cont.)1. 实体完整性规则若属性A是基本关系R的主属性,则A不能取空值.关系模型的表分为基本表(基本关系),查询表和视图.基本表:实际存在的表查询表:查询结果表视图:定义的虚表空值与零值不同空值:没有值,但不是0零值:其值为0注意空值与零值的区别3.4 关系的完整性(Cont.)例: 学生(学号,姓名,年龄,系名）学号是主码中的属性,则学号不能为空.自动化张莉0636101010322刘云06361010102管理工程21李伟06361010101系名年龄姓名学号主属性不能取空值非主属性可以取空值3.4 关系的完整性(Cont.)2. 参照完整性实体之间的联系是通过外部码进行的.例:学生(学号,姓名,性别,系号)系(系号,系名,电话)定义:外键Foreign Key设F是基本关系R的一个或一组属性,但F不是R的主码.若F 与基本关系S的主码Ks相对应,则称F是基本关系R的外码(R 可以与S是同一关系).称R为参照关系,S为被参照关系或目标关系.在学生(学号,姓名,性别,专业,班长学号)中班长学号是也是一个学号,必须与学号出自同一个域,故班长学号也是外码.参照完整性规则若属性或属性组F 是基本关系R 的外码,则:F 在R 中取空值；若F 在R 中非空则其在S 中必须存在.3.4 关系的完整性(Cont.)02张莉063610101030221王刚0636101010422刘云063610101020121李伟06361010101系号年龄姓名学号R:学生86282208自动化0286282135计算机01电话系名系号S:系3.4 关系的完整性(Cont.)3. 用户定义完整性根据用户的具体要求定义的完整性.例:考试成绩在0~100分之间.姓名最多为4个汉字.性别必须取"男"或"女".规定职务越高则工资就越高.哈尔滨市汽车牌号为"黑AXXXXX".修改工资时,新工资值不能小于旧工资值.职工的月奖金不能高于全体职工平均奖金的3倍.……本章小结关系数据库的产生与发展E.F.Codd关系模型的三个组成部分数据结构、关系操作、完整性约束关系的数学思想域、笛卡尔积、关系、关系模式、属性到域的映象关系的基本概念关系、关系模式、关系数据库、关系数据库模式、属性、超码、候选码、主码、主属性、非主属性本章小结(Cont.)关系代数传统的集合运算:并、交、差、广义笛卡尔积专门的关系运算:选择、投影、连接关系的三类完整性实体完整性参照完整性用户定义完整性本章作业与任务提交部分用关系代数表示下列查询查询全体学生的全部数据.查询全体学生的学号,姓名和性别.查询全体”女”同学的全部信息.查询所有系的名字.查询”计算机系”全体同学的学号和姓名.查询学号为”053610201”的学生各门课程的成绩查询”数据库系统”课程的成绩单.查询全体同学的学号,姓名,课名和分数.本章作业与任务(Cont.)复习部分复习本章内容复习本章概念阅读教材中相关内容。

数据库技术及应用课件第3章关系数据库

第3章
关系数据库
3.1.3 关系的完整性 1. 关系模型的实体完整性
关系的实体完整性规则：若属性A是基本关系R的
主属性，则属性A的值不能为空值。实体完整性规则规定：基本关系的所有主属性都不能取空值，而不仅是主码不能取空值。实体完整性的主要作用是： (1) 能够保证实体的惟一性。 (2) 能够保证实体的可区分性。
第3章
关系数据库
第3章关系数据库
3.1 关系模型及其定义
3.2 关系代数
习题3
第3章
关系数据库
3.1 关系模型及其定义
3.1.1 关系数据结构在关系模型中，无论是实体集，还是实体集之间的联系均由单一的关系表示。由于关系模型是建立在集合代数基础上的，因而一般从集合论角度对关系数据结构进行定义。
第3章
关系数据库
1. 关系的数学定义 (1) 域。
域是一组具有相同数据类型的值的集合。
(2) 笛卡儿积。 (3) 关系。
第3章
关系数据库
表3-1 D1、D2、D3的笛卡儿积
第3章
关系数据库
表3-2 学生关系
第3章
关系数据库
2. 关系中的基本名词 (1) 元组。关系表中的每一横行称作一个元组，组成元组的元素为分量。 (2) 属性。
门的关系运算符、比较运算符和逻辑运算符。
第3章
关系数据库
(1) 集合运算符：∪(并运算)，－(差运算)，∩(交运算)，×(广义笛卡儿积)。 (2) 专门的关系运算符：σ(选择)，π(投影)，(连接)， ÷(除)。 (3) 比较运算符：＞(大于)，≥(大于等于)，＜(小
于)，≤(小于等于)，＝(等于)，≠(不等于)。
'计算机系'

数据库原理第三章：关系数据库标准语言SQL

RANGE Course CX SC SCX CX (o=o∧CX.Pcno='6')) GET W (Student.Sname): SCX (SCX.Sno=Student.Sno∧
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)
1、除运算÷（Division，亦称商）
用途：除法运算同时从行和列的角度进行运算，在表达某些查询时有用，适合于包含“全部”之类的短语的查询，例如“查询已注册选修了所有课程的学生名字”。
定义：给定关系 R（X，Y），S（Y，Z），X，Y，Z为属性列，关系R和关系S中的Y出自相同域集，则： R÷S={tr[X]|tr∈R∧Πy(S)Yx} 其中，Yx为x在R中的象集，x= tr[X]。
② 逻辑运算符：∧（与）,∨（或）,┐（非）
③ 表示执行次序的括号：（）
其中，比较运算符的优先级高于逻辑运算符，可以使用（）改
变它们的优先级。
例1：查询所有男学生的姓名。
GET W (Student.Sname) : Student. Ssex = „男’
例2：查询信息系(IS)中年龄小于20岁的学生的学号和年龄
例3：查询S3同学所选课程名
RANGE SC X Course CX GET W (ame):X CX (o=o∧X.Sno=‟S3‟)
此查询涉及两个关系，对两个关系（Course和SC）作用存在量词，所以用了两个元组变量。
例4：查询至少选修一门其先行课为6号课程的学生名字
操作条件中使用量词时必须用元组变量例1：查询S3同学所选课程号

第3章关系数据库系统模型

3.2.3 参照完整性
• 在关系模型中实体及实体间的联系都是用关系来描述的，因此可能
存在着关系与关系间的引用。
例1 学生实体、系别实体学生（学号，姓名，性别，系别号，年龄）系别（系别号，系名）
主码
主码
学生关系引用了系别关系的主码“系别号”。系别关系中的“系别号”值必须是确实存在的系的系别号，即系别关系中有该系别的记录。
关系的特点
(1) 关系可以看成是由行和列交叉组成的二维表格。它表示的是一个实体集合。 (2) 表中一行称为一个元组，可用来表示实体集中的一个实体。 (3) 表中的列称为属性，给每一列起一个名称即属性名，表中的属性名不能相同。 (4) 列的取值范围称为域，同列具有相同的域。例如，年龄为整数域。 (5) 表中任意两行（元组）不能相同。
2．关键码和表之间的联系
例如：学生关系 ( SNO，SNAME，SEX，AGE，SDNO) 系部关系 (SDNO，SDNAME，CHAIR) • 学生关系的主键是SNO，系部关系的主键为SDNO，在学生关系中，SDNO是它的外键。 • 学生关系为参照关系，系部关系为被参照关系。
3．关系模式、关系子模式和存储模式
3.2.2 实体完整性
实体完整性规则（Entity Integrity）若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值例：在学生关系S中，“学号”为主码，则它不能取空值。
如选课关系SC中，“学号”与“课程号”为主码，则两
个属性都不能取空值。
实体完整性(续)
实体完整性规则的说明 (1) 实体完整性规则是针对基本关系而言的。一个基本表通常对应现实世界的一个实体集。 (2) 现实世界中的实体是可区分的，即它们具有某种唯一性标识。 (3) 关系模型中以主码作为唯一性标识。 (4) 主码中的属性即主属性不能取空值。主属性取空值，就说明存在某个不可标识的实体，即存在不可区分的实体，这与第（2）点相矛盾，因此这个规则称为实体完整性

[计算机]第三章关系数据模型

• 使用NULL值合并关系
– 将关系描述成一个‘全集’ – 属性：所有可能的属性 – 描述：允许Null值
• 层次越高，取Null值的属性越多 Movie (title,year,length,filmType,studioName,starName,voice, weapon)
– 只是一种方法而已
• 关系的基与最小基
– 任何一个能从中导出关系的所有依赖的给定依赖集，称为该关系的一个基 – 如果一个基的任何真子集都不能推导出该关系的依赖全集，则称此基为最小基 – 求函数依赖的最小基
• 例：对关系R（A,B,C,D），有A→BC,B→C,A →B,AB →C,AC →D,求最小函数依赖集
§3.7 关系数据库模式设计
• ODL属性 → 关系属性
– 原子属性
• 类 → 关系 • 属性 → 属性
– 非原子属性（复杂数据类型）
• 必须转换成原子属性 • 记录结构 – 结构的每个item对应一个属性 • 多值集合 – 针对每个值建立一个元组 – 会产生冗余 → 需规范化
• ODL属性 → 关系属性（续）
– 其他类型属性
• 类C有一个指向类D的单值联系，C的关系中包含 D的键码。C的键码仍是相应关系的键码
– 对于多值联系R：
• 被引用类的键码加入到引用类的键码组合称为键码
§3.6 函数依赖规则
• 分解规则 A1A2…An→ B1 B2 ... Bm 等价于 A1A2…An→ Bi • 合并规则 A1A2…An→ Bi 等价于 A1A2…An→ B1 B2 ... Bm
• 1NF→2NF→3NF→BCNF→4NF
• 第一范式(1NF)
– 当且仅当一个关系R中，每一个元组的每一个属性只含有一个值时，该关系属于第一范式。 – 要求属性是原子的

第三章关系数据库模型PPT课件

通过为关系的每个列附加一个属性名的方法取消了关系元素的有序性。即(d1,d2,…,dn) = (d2,d1,…,dn) 。因为元组之间的区别仅仅是其中属性值的区别。
3.1 关系模型的基本概念
数据结构——关系
年份
1992 1992 1992 1992 1993 1993 1993 1993
电影名
数据结构——关系
定义3.2（关系）笛卡尔积D1D2…Dn的子集称为D1, D2, …, Dn上的一个关系 (Relation)。集合D1, D2, …, Dn是关系中元组的取值范围，称为关系的域(Domain)，n称为关系的度(Degree)。
关系可用R(D1, D2, …, Dn)表示，R是关系名。 n=1，则为一元关系，n=2，则为二元关系，…
外键：关系R中的一组属性A不是关系R的主键，但A是另一个关系S的主键，则属性组A就是关系 R的外键。
主属性：包含在候选码中的属性称为主属性。非主属性：不包含在任何候选码中的属性称为
非主属性。
3.1 关系模型的基本概念
数据结构——关系
Sno
Sname
Class
Cname
S01
王建平
199901
3.1 关系模型的基本概念
数据结构——关系
年份
1992 1992 1992 1992 1993 1993 1993 1993
电影名
星球大战星球大战独立日独立日星球大战星球大战独立日独立日
电影长度
100 120 100 120 100 120 100 120
3.1 关系模型的基本概念
3.1 关系模型的基本概念
数据结构——关系
注意：按照笛卡儿积的定义，关系可以是一个无限集合。由于笛卡儿积不满足交换率，所以按照数学定律， (d1,d2,…,dn)≠(d2,d1,…,dn)。当关系作为关系数据模型的数据结构时，需要给予限定和扩充：

第03章-关系数据库标准语言SQL

语句 CREATE
功能创建数据库或数据库对象
ALTER
修改数据库或数据库对象
DROP
删除数据库或数据库对象
说明不同数据库对象参数不同不同数据库对象参数不同不同数据库对象参数不同
SQL的组成（续） ❖ 数据操纵语言DML(Data Manipulation Language)：用于执行对数据库检索和更新。
定义基本表（续）
❖ 表的完整性约束条件创建表时可指定表的完整性约束条件，也称为约束：列级完整性约束条件完整性约束条件涉及到该表的当前一个属性列表级完整性约束条件完整性约束条件涉及到该表的一个或多个属性列
➢ RDBMS自动检查对表的操作是否违背表的完整性约束条件
学生表Student
数据库模式
表视图
模式表
索引
定义模式（续）
❖ 基本格式: CREATE SCHEMA [<模式名>] AUTHORIZATION <用户名> CREATE、SCHEMA 、AUTHORIZATION为保留字保留字习惯使用大写 CREATE SCHEMA 为定义模式的语句 <模式名>为所创建的模式的名称尖括号表示用户提供的参数方括号表示参数可选 AUTHORIZATION <用户名> 子句用于指定模式的所有者 <用户名>指定一个用户
❖ 也可以使用带指定参数值的命令创建数据库
3.3 数据定义
3.3.1 模式的定义与删除 3.3.2 基本表的定义、删除与修改 3.3.3 索引的建立与删除
定义模式
❖ 模式(SCHEMA) 定义模式实际上是定义了一个命名空间（或容器）。在这个空间中可以定义该模式包含的数据库对象例如基本表、视图、索引、存储过程等。定义模式能更好的管理数据库中的对象

数据库第三章关系数据库

例：学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）课程（课程号，课程名，学分）选修（学号，课程号，成绩）
2013年9月10日
3.3.1 实体完整性示例：主关键字
学号 9901 9902 9903 9904
姓名张三李四王五赵六
年龄 20 18 19 20
性别男女女男
所在系计算机计算机计算机计算机
3.2.3 关系形式定义
定义：D1×D2 × …. × Dn 的任意一子集叫作D1，D2….Dn上的一个n元关系，用R（ D1， D2….Dn）表示。如:对刚才的例子取子集: R={(P2,显卡),(P4,显卡),(P7,声卡)}
器件号 P2 P4 P7 器件名显卡显卡声卡
3.2.4 基本关系的性质
①分量必须取原子值，即每个分量必须是不可再分的数据项。 ②列是同质的，即每一列中的分量是同一类型的数据，来自同一个域。 ③不同的列可出自同一个域，称其中的每一列为一个属性，不同的属性要给予不同的属性名。 ④列的顺序无所谓，即列的顺序可以任意交换。 ⑤行的顺序无所谓，即行的顺序可以任意交换。 ⑥任意两个元组不能完全相同。
3.2.4 关系性质1—分量是原子
孩子父母大小
李男王男
丁女肖女
李一王一
李二
非规范化关系
父母大孩小孩父母孩子
李男王男
丁女肖女
李一王一
李二
李男李男王男
丁女丁女肖女
李一李二王一
规范化关系
3.2.4 关系性质2——同质的列
学号 9901 9902 王五 9904
50000 50001
CNAME
梁亮吴丹

数据库课件 第三章 关系数据库

第三章 关系数据库查询语言SQL