数据库系统：第二章 关系模型和关系运算理论

成绩:0-100
关系名及其各属性名――>关系模式（Relation Schema）.
选课(学号，课程号，成绩)
关系中属性的个数――>关系的目或元数 3 关系中元组的个数――>关系的基数 2 关系中各元组用关键字（Key word—简称键）来标识.
选课(学号，课程号，成绩) 说明：表与关系、元组与记录、属性与列/字段等术语可以通用
第二章 关系模型和关系运算理论
第二章 关系模型和关系运算理论
关系模型是当前的主流逻辑数据模型 首先由IBM公司的高级研究员E.F.Codd于1970年提出 应用广泛的原因：
• 单一的数据建模概念 • 坚实的数学理论基础 • 提供高级接口：数据库语言SQL
第二章 关系模型和关系运算理论
第二章 关系模型和关系运算理论
第二章 关系模型和关系运算理论
2.1 关系模型的基本概念 2.1.1 关系模型的数据结构 2.1.2 关系的定义和性质 2.1.3 关系模型的数据约束 2.1.4 E-R模型向关系模型的转换 2.1.5 关系模型的数据操作 2.1.6 关系模型的三级模式和优点 2.2 关系代数 2.3 关系演算概述 2.4 关系代数表达式的优化
选修 n
课程
课号 … E-R图
学号
98410 981410
2:
姓名 王一 赵二
:
性别 出生日期 …
男 1980/06/03
女 1981/04/28
:
:
学号
984101 :
课号
0001 :
成绩 85 :
课程号 课程名 学分 开课时间 …
0001 局域网 2
春季
0002 数据库 3
秋季
:
:
:
:
第二章 关系模型和关系运算理论 2.1 关系模型的基本概念
例2：STUDENT(学号，姓名，性别，出生日期，籍贯)候选键？ ？学号，姓名 ――>×
主属性 ――包含在任何一个候选键中的属性 非主属性――不包含在任何一个候选键中的属性
例3：选课(学号，课程号，成绩)
第二章 关系模型和关系运算理论 2.1 关系模型的基本概念
(3)主键 (Primary Key)――用户选作元组标识的候选键，
第二章 关系模型和关系运算理论 2.1 关系模型的基本概念
(6)外键(Foreign Key) ①如果模式R中的属性K是其它模式的主键，那么K 在模式R中称为外键，记做( FK ) 。 ②不是本关系的键，却引用了其它关系或本关系的 键的属性或属性组，记做( FK )
例6：
关系STUDENT(学学号号，姓名，性别，出生日期，籍贯)
第二章 关系模型和关系运算理论 2.1 关系模型的基本概念
2.1.3 关系模型的完整性约束 PP.41
语法上的规定：每个元组属性都取域中的值 语义上的限制：完整性约束规则
在对DB进行更新 (I/D/U)操作时检查 保证数据与现实世界的一致性 关系模型有三类完整性规则： 实体完整性规则(Entity Integrity Constrain) 参照(引用)完整性规则(Reference Integrity Constrain) 用户定义的完整性规则
2.1.1 关系模型的数据结构
一、从用户的角度看
关系数据库由二维表组成 每张二维表中的： (1)一列对应一个字段
每个字段反映事物的一个特征 每个字段都有字段名和字段值
(2) 一行对应一条记录
学号
984101 984102
课程号
0001 0001
成绩 85 90
第二章 关系模型和关系运算理论 2.1 关系模型的基本概念
第二章 关系模型和关系运算理论 2.1 关系模型的基本概念
三.键(Key) ―― 数据间关系的描述(表内的、表间的)
(1)超键(Supper Key) ――其值能唯一地决定其它所有属性 的值的属性集
例1：STUDENT(学号，姓名，性别，出生日期，籍贯)
?学号，姓名 ――> Y
(2)候选键：不含多余属性的超键。 或：其值能唯一地决定关系中其它所有 属性的值、而它的任何真子集无此性质 的属性或属性组。
2.1 关系模型的基本概念
关系模型的定义： 用二维表格(table)表示实体集及其间联系， 用关键码(或键)进行数据导航的数据模型
理论基础：集合论中的关系（Relation）概念 关系数据模型属逻辑数据模型，具有三要素
第二章 关系模型和关系运算理论 2.1 关系模型的基本概念
学号 …
学生 成绩 m
称为主键( PK )，简称键
(4)候补键(Alternate Key) ――主键之外的候选键
例4： 设 在STUDENT关系中，学生姓名唯一 则 学号、姓名都为STUDENT的候选健 若 定义学号为主键，则姓名就为候补健
(5)全键――由关系的所有属性构成的主键
例5：
项目
n 零件
m 供应
p 供应商
SUPPLY(供应商，零件名，工程名)
2.1 关系模型的基本概念 2.1.1 关系模型的数据结构 2.1.2 关系的定义和性质 2.1.3 关系模型的数据约束 2.1.4 E-R模型向关系模型的转换 2.1.5 关系模型的数据操作 2.1.6 关系模型的三级模式和优点 2.2 关系代数 2.3 关系演算概述 2.4 关系代数表达式的优化
PK
关系COURSE(课程名，课程号，学分，开课时间，先修课号)
PK
关系SC (学号，课程号，成绩) FK PK FK
* 关系数据模型中实体间（表间）的联系是用外键隐含地表示的
第二章 关系模型和关系运算理论 2.1 关系模型的基本概念
思考：
在关系COURSE(课程名，课程号，学分，开课时间，先修课号) 中先修课号是什么键，与课程号的关系如何 ?
第二章 关系模型和关系运算理论 2.1 关系模型的基本概念
2.1.2 关系的定义和性质
一.定义 关系是一个属性数目(目)相同的元组的集合
有限关系：元组数目(基数)有限
二.性质 • 关系中的每一个属性值都是不可分解的，即
关系的属性域是原子数据的集合 • 关系模型中属性无序(不同于集合)R(A1,A2)= R(A2,A1) • 关系模型中元组无序 • 同一关系中不允许有相同元组
二.理论术语
学号 课程号 成绩
关系数据库由关系组成
984101 0001 85
Baidu Nhomakorabea
984102 0001 90
一个关系由一张二维表表示
关系由元组(Tuple)组成，一个元组对应表中的一行(Row).
元组由属性组成，一属性一列(Clumn)，属性有名/值.
属性的取值范围(所有可取值的集合)――>属性域
D每o个m关a系in(都A有). 关系名. 选课