数据库系统概论之关系模型
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关系模型基本概念
MAN
王兵 王兵 王兵 王兵 王兵 王兵 李平 李平 李平 李平 李平 李平
WOMAN
数据库系统概论之关系 模型
2020年4月22日星期三
基础知识回顾
数据库发展
以数据模型划分
第一代
➢ 网状、层次数据库系统。代表：1969年IBM的 IMS(information Management System) ;美国 CODASYL(Conference On Data System Language)下属 的 DBTG（Data Base Task Group）于60年代末70年代初 提议的方法。层次数据库是数据库的先驱，而网状数据库是 数据库概念、方法、技术的奠基者。
➢ 第三阶段：由集中到分布，由局部到整个企业甚至整个行业 。支持整个企业的联机事务处理。
关系模型概述
为什么要学习关系模型? 关系模型是目前广泛使用的一种数据模型
➢ IBM DB2, Miscrosoft SQL Server, Informix, Oracle, Sybase, …………….
仅有少量的遗产系统使用旧的数据模型
关系模型基本概念
例如：给定三个域D1=MAN={王兵，李平，张英}，
D2=WOMAN={丁梅，吴芳} D3=CHILD={王一，李一，李二} D1XD2XD3={（王兵，丁梅，王一）， （王兵，丁梅，李一）， （王兵，丁梅，李二）， （王兵，吴芳，王一）， （王兵，吴芳，李一），…}
笛卡尔积可以表示为一个二维表，表中的每一 行对应一个元组，每一列对应一个域
➢ IBM的IMS目前仍在使用
目前关系模型的竞争者:面向对象的数据模型
➢ Objectstore, Versant, Ontos, ………. ➢ 对象关系模型: Informix Universal Server,
UniSQL, O2, ORACLE, DB2, ………...
关系模型概述
关系数据模型是由E.F.Codd于1970年提出 在此之前大多数数据库系统是基于层次数据模
关系模型概述
关系模型的三类完整性约束 ➢ 系统支持：实体完整性和参照完整性 ➢ 用户定义：用户定义的完整性
本章主要讨论以下问题 关系模型是如何表示数据的 关系模型可以表示何种完整性约束 数据是如何被查询的 如何将由ER模型表示数据库概念模式转换为关系 模式(模式)的 视图(外模式)问题
关系模型基本概念
基础知识回顾
关系数据库系统
关系数据库系统。产品的发展情况： (1)对关系模型的支持： ➢ 第一阶段（70年代）：仅支持关系数据结构、基本的关系操
作（选择、投影、连接）。如：dBASE ➢ 第二阶段（80年代)：SQL成为关系数据库语言的国际标准 ➢ 第三阶段（90年代）：加强了完整性、安全性的支持。 (2)运行环境： ➢ 第一阶段：在大、中、小型机上的RDBMS，多用户系统 ➢ 第二阶段：提高可移植性，能在多种硬件平台、和操作系统
取、数据控制等基本操作和数据存储组织、并发控制、安全 性、完整性检查、系统恢复等RDBMS的核心功能。 ➢ 第二阶段：以RDBMS基本功能为核心，开发外围软件系统 ，如：FORM报表生成系统，REPORT报表系统、MENU菜 单生成系统、GRAPHIC图形软件等等。为用户提供了良好 的第四代应用开发环境。 (4)对应用的支持： ➢ 第一阶段：用于信息管理、辅助决策等应用领域。 ➢ 第二阶段：联机事务处理的应用领域，提高RDBMS事务处 理的能力。
基础知识回顾
数据库发展 第三代
➢以面向对象数据模型为主要特征的数据库系统。 模型更加丰富、数据管理功能功能更加强大、能支
持传统数据库难以支持的新的应用。 特征：支持数据管理、对象管理和知识管理；保持
或者继承第二代数据库的技术；对其他系统开放 （支持数据库语言标准和标准网络协议）。 仅支持面向对象数据模型并不能称为第三代数据库 系统。
关系 域：一组具有相同数据类型值的集合 的笛笛卡卡尔尔积积：为给：定一组域D1,D2,…,Dn，它们
D1XD2X…Dn={(d1,d2,…,dn)|di∈Di,i=1,2,…n)
元组：每一个元素(d1,d2,…,dn)叫做一个n元 组，或元组
分量：元素中的每一个值di叫做一个分量 D基1数XD：2X若…DDi为n的有基限数集为，：其基数为mi,则
型和网状数据模型的 关系模型给数据库领域带来了一场革命，并取
代了旧的数据模型, E.F.Codd并因此于1983年获 得Turing Awards 在70年代中期，IBM和UC-Berkeley开发了早期 的关系型数据库管理系统
关系模型概述
现在的关系型数据库系统有 ➢IBM的DB2 ➢Informix ➢Oracle ➢Sybase ➢Microsoft的Access, SQL Server ➢Fox-x ➢Paradox
第二代
➢ 关系数据库系统。1970年IBM公司的研究员E.F.Codd提出 了数据库的关系模型，关系方法和关系数据理论的研究。代 表：IBM的System R 和Berkele大学的INGRES，成果：奠 定了关系模型的理论基础；研究了关系数据库语言，有关系 代数、关系演算、SQL语言、QBE等；研制了大量的 RDBMS的原型，实现了查询优化、并发控制、故障恢复等 关键技术；
关系模型概述
关系模型是十分简单的
关系模型的数据结构非常单一，实体、联系都表示 成关系 ➢ 一个关系是一个具有行和列的二维表
关系模型给出关系操作的能力，但不对RDBMS语 言给出具体的语法要求 ➢ 查询操作：选择、投影、连接、除、并、交、差 等 ➢ 更新操作：增加、删除和修改 ➢ 一次一集合 ➢ 关系代数和关系演算 ➢ 高度非过程化
环境下运行；联网，向分布式发展，支持多种协议。 ➢ 第三阶段： 分布式数据库和客户/服务器结构的数据库系统
的推出。追求开放性（可移植性、可连接性、可伸缩性）。
基础知识回顾
关系数据库系统 关系数据库系统。产品的发展情况：
(3)RDBMS系统构成： ➢ 第一阶段：早期的RDBMS产品主要提供数据定义、数据存
关系模型基本概念
MAN
王兵 王兵 王兵 王兵 王兵 王兵 李平 李平 李平 李平 李平 李平
WOMAN
数据库系统概论之关系 模型
2020年4月22日星期三
基础知识回顾
数据库发展
以数据模型划分
第一代
➢ 网状、层次数据库系统。代表：1969年IBM的 IMS(information Management System) ;美国 CODASYL(Conference On Data System Language)下属 的 DBTG（Data Base Task Group）于60年代末70年代初 提议的方法。层次数据库是数据库的先驱，而网状数据库是 数据库概念、方法、技术的奠基者。
➢ 第三阶段：由集中到分布，由局部到整个企业甚至整个行业 。支持整个企业的联机事务处理。
关系模型概述
为什么要学习关系模型? 关系模型是目前广泛使用的一种数据模型
➢ IBM DB2, Miscrosoft SQL Server, Informix, Oracle, Sybase, …………….
仅有少量的遗产系统使用旧的数据模型
关系模型基本概念
例如：给定三个域D1=MAN={王兵，李平，张英}，
D2=WOMAN={丁梅，吴芳} D3=CHILD={王一，李一，李二} D1XD2XD3={（王兵，丁梅，王一）， （王兵，丁梅，李一）， （王兵，丁梅，李二）， （王兵，吴芳，王一）， （王兵，吴芳，李一），…}
笛卡尔积可以表示为一个二维表，表中的每一 行对应一个元组，每一列对应一个域
➢ IBM的IMS目前仍在使用
目前关系模型的竞争者:面向对象的数据模型
➢ Objectstore, Versant, Ontos, ………. ➢ 对象关系模型: Informix Universal Server,
UniSQL, O2, ORACLE, DB2, ………...
关系模型概述
关系数据模型是由E.F.Codd于1970年提出 在此之前大多数数据库系统是基于层次数据模
关系模型概述
关系模型的三类完整性约束 ➢ 系统支持：实体完整性和参照完整性 ➢ 用户定义：用户定义的完整性
本章主要讨论以下问题 关系模型是如何表示数据的 关系模型可以表示何种完整性约束 数据是如何被查询的 如何将由ER模型表示数据库概念模式转换为关系 模式(模式)的 视图(外模式)问题
关系模型基本概念
基础知识回顾
关系数据库系统
关系数据库系统。产品的发展情况： (1)对关系模型的支持： ➢ 第一阶段（70年代）：仅支持关系数据结构、基本的关系操
作（选择、投影、连接）。如：dBASE ➢ 第二阶段（80年代)：SQL成为关系数据库语言的国际标准 ➢ 第三阶段（90年代）：加强了完整性、安全性的支持。 (2)运行环境： ➢ 第一阶段：在大、中、小型机上的RDBMS，多用户系统 ➢ 第二阶段：提高可移植性，能在多种硬件平台、和操作系统
取、数据控制等基本操作和数据存储组织、并发控制、安全 性、完整性检查、系统恢复等RDBMS的核心功能。 ➢ 第二阶段：以RDBMS基本功能为核心，开发外围软件系统 ，如：FORM报表生成系统，REPORT报表系统、MENU菜 单生成系统、GRAPHIC图形软件等等。为用户提供了良好 的第四代应用开发环境。 (4)对应用的支持： ➢ 第一阶段：用于信息管理、辅助决策等应用领域。 ➢ 第二阶段：联机事务处理的应用领域，提高RDBMS事务处 理的能力。
基础知识回顾
数据库发展 第三代
➢以面向对象数据模型为主要特征的数据库系统。 模型更加丰富、数据管理功能功能更加强大、能支
持传统数据库难以支持的新的应用。 特征：支持数据管理、对象管理和知识管理；保持
或者继承第二代数据库的技术；对其他系统开放 （支持数据库语言标准和标准网络协议）。 仅支持面向对象数据模型并不能称为第三代数据库 系统。
关系 域：一组具有相同数据类型值的集合 的笛笛卡卡尔尔积积：为给：定一组域D1,D2,…,Dn，它们
D1XD2X…Dn={(d1,d2,…,dn)|di∈Di,i=1,2,…n)
元组：每一个元素(d1,d2,…,dn)叫做一个n元 组，或元组
分量：元素中的每一个值di叫做一个分量 D基1数XD：2X若…DDi为n的有基限数集为，：其基数为mi,则
型和网状数据模型的 关系模型给数据库领域带来了一场革命，并取
代了旧的数据模型, E.F.Codd并因此于1983年获 得Turing Awards 在70年代中期，IBM和UC-Berkeley开发了早期 的关系型数据库管理系统
关系模型概述
现在的关系型数据库系统有 ➢IBM的DB2 ➢Informix ➢Oracle ➢Sybase ➢Microsoft的Access, SQL Server ➢Fox-x ➢Paradox
第二代
➢ 关系数据库系统。1970年IBM公司的研究员E.F.Codd提出 了数据库的关系模型，关系方法和关系数据理论的研究。代 表：IBM的System R 和Berkele大学的INGRES，成果：奠 定了关系模型的理论基础；研究了关系数据库语言，有关系 代数、关系演算、SQL语言、QBE等；研制了大量的 RDBMS的原型，实现了查询优化、并发控制、故障恢复等 关键技术；
关系模型概述
关系模型是十分简单的
关系模型的数据结构非常单一，实体、联系都表示 成关系 ➢ 一个关系是一个具有行和列的二维表
关系模型给出关系操作的能力，但不对RDBMS语 言给出具体的语法要求 ➢ 查询操作：选择、投影、连接、除、并、交、差 等 ➢ 更新操作：增加、删除和修改 ➢ 一次一集合 ➢ 关系代数和关系演算 ➢ 高度非过程化
环境下运行；联网，向分布式发展，支持多种协议。 ➢ 第三阶段： 分布式数据库和客户/服务器结构的数据库系统
的推出。追求开放性（可移植性、可连接性、可伸缩性）。
基础知识回顾
关系数据库系统 关系数据库系统。产品的发展情况：
(3)RDBMS系统构成： ➢ 第一阶段：早期的RDBMS产品主要提供数据定义、数据存