第2章关系数据库基础
数据库基础知识2
生产副厂长
技术副厂长
经营副厂长
车间主任
处长
部门经理
层次模型具有层次分明、结构清晰的优点。 层次模型具有层次分明、结构清晰的优点。但只能反映实体 一对多”的联系。 间“一对多”的联系。
网状模型用 图结构” 网状模型用“图结构”来表示数据之间的联 系
网状数据模型反映现实世界较为复杂的事物间的联系。特点是: 网状数据模型反映现实世界较为复杂的事物间的联系。特点是: （1）可以有两个以上的根结点。 可以有两个以上的根结点。 一个父结点可以有多个子结点, （2 ） 一个父结点可以有多个子结点, 一个子结点也可以有多个父 结点。 结点。 专业系
2.1 数据模型概述
2.1.2 数据模型的组成三要素
1、数据结构——用于描述现实世界数据(系统)的静态特性 数据结构——用于描述现实世界数据(系统) ——用于描述现实世界数据 规定数据的存储和表示方式。 规定数据的存储和表示方式。 2、数据操作—用于描述现实世界数据(系统)的动态特性 数据操作—用于描述现实世界数据(系统) 是数据库中各种数据的操作集合以及相应的操作规则。 是数据库中各种数据的操作集合以及相应的操作规则。 如：创建、插入、替换、删除、查询、统计等操作。 创建、插入、替换、删除、查询、统计等操作。 3、数据的约束条件—一组完整性规则的集合 数据的约束条件— 是给定的数据模型中的数据及其联系所具有的制约和依存关 系，用以保证数据的正确、有效、相容。 用以保证数据的正确、有效、相容。 如：有效性规则，参照完整性，触发器等。 有效性规则，参照完整性，触发器等。
层次模型用 树结构” 层次模型用“树结构”来表示数据之间的联系
把客观问题抽象为一个严格的自上而下的层次关系。 把客观问题抽象为一个严格的自上而下的层次关系。 其特点是：(1)只有一个根结点. 其特点是：(1)只有一个根结点. 只有一个根结点 (2) 一 个 父 结 点 可 以 有 多 个 子 结 点 , 但 每 个 子 结点只能有一个父结点。 结点只能有一个父结点。
数据库系统概论教案
数据库系统概论教案第一章：数据库基础知识1.1 数据库概念介绍数据库的定义、发展历程和分类解释数据、信息、知识与数据之间的关系1.2 数据模型介绍实体-联系模型、关系模型、层次模型和网状模型等解释数据模型的概念和作用1.3 数据库系统的结构介绍数据库系统的三级模式结构：外模式、模式和内模式解释数据库管理系统(DBMS)的概念和功能第二章：关系数据库理论2.1 关系模型介绍关系模型的基本概念：关系、属性、元组和域解释关系代数和元组关系演算的概念2.2 关系的完整性约束介绍实体完整性、参照完整性和用户定义完整性解释完整性约束的作用和意义2.3 数据库设计介绍需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计等阶段解释数据库设计的方法和步骤第三章：SQL语言3.1 SQL概述介绍SQL语言的概念、特点和应用范围解释SQL语言的基本语法和操作3.2 数据定义语言介绍创建表、修改表和删除表的SQL语句解释数据类型、主键、外键和索引的概念3.3 数据操纵语言介绍插入、删除、更新和查询数据的SQL语句解释聚合函数、分组和排序等概念第四章：数据库查询优化4.1 查询优化概述介绍查询优化的目的和重要性解释查询优化的方法和策略4.2 查询优化技术介绍基于规则的优化和基于成本的优化等方法解释查询优化中的代价估算和执行计划等概念4.3 索引和查询优化介绍索引的概念、分类和作用解释索引的创建、维护和优化策略第五章：事务管理5.1 事务概念介绍事务的定义、属性（ACID）和类型解释事务的作用和意义5.2 事务管理机制介绍并发控制和一致性维护的机制解释锁定、死锁和事务隔离级别等概念5.3 事务编程介绍使用编程语言实现事务的方法解释事务的提交、回滚和恢复等操作第六章：数据库安全与保护6.1 数据库安全概述介绍数据库安全的重要性解释数据库安全策略和威胁类型6.2 访问控制介绍自主访问控制（DAC）和强制访问控制（MAC）解释角色Based 访问控制（RBAC）和属性基访问控制（ABAC）6.3 加密技术介绍对称加密和非对称加密的概念解释哈希函数和数字签名在数据库安全中的应用第七章：数据库备份与恢复7.1 备份策略介绍完全备份、差异备份和增量备份等备份策略解释备份的频率和时间点选择7.2 恢复机制介绍恢复基点和恢复策略解释使用备份文件进行数据恢复的步骤和注意事项7.3 灾难恢复介绍灾难恢复计划和数据中心的地理位置选择解释镜像站点和负载均衡在灾难恢复中的应用第八章：数据库性能调优8.1 性能调优概述介绍性能调优的目标和重要性解释性能调优的方法和策略8.2 查询优化介绍查询优化的方法和工具解释如何使用查询分析器分析查询执行计划8.3 系统参数调优介绍数据库系统参数的概念和作用解释如何调整系统参数以提高数据库性能第九章：分布式数据库系统9.1 分布式数据库概念介绍分布式数据库的定义和特点解释分布式数据库系统的架构和组件9.2 数据分布策略介绍垂直分区和水平分区的概念解释数据本地化和数据复制在分布式数据库中的应用9.3 分布式查询处理介绍分布式查询处理的挑战和解决方案解释分布式查询优化和数据一致性维护的策略第十章：数据库新技术与发展趋势10.1 云计算与数据库介绍云计算的概念和数据库在云计算中的应用解释云数据库服务的特点和优势10.2 大数据与数据库介绍大数据的概念和数据库在大数据处理中的应用解释NoSQL数据库和NewSQL数据库的特点和优势10.3 与数据库介绍的概念和数据库在中的应用解释数据库智能化和自动化查询推荐的概念重点和难点解析重点环节一：关系模型的基本概念和关系代数、元组关系演算补充和说明：关系模型是数据库理论的核心，掌握关系模型的基本概念是理解数据库操作的基础。
02 关系数据库的基本理论
2.2.4 关系系统
2．关系系统的分类 按照E.F.Codd的思想，可以把关系系统分 类如下： （1）最小关系系统 （2）关系上完备的系统 （3）全关系系统
2.2.4 关系系统
3．全关系系统的12条基本准则 【准则2-0】一个关系型的DBMS必须能完全通过 它的关系能力来管理数据库。 【准则2-1】信息准则。 【准则2-2】保证访问准则。 【准则2-3】空值的系统化处理。 【准则2-4】基于关系模型的动态的联机数据字典。 【准则2-5】统一的数据子语言准则。
第2章 关系数据库的基本理论
关系数据库系统具有独特的风格，概括起 来有以下五个特点。
（1）简单明了的数据模型。 （2）具有严谨的理论基础。 （3）实体表示方法和实体之间联系的表示 方法一致。 （4）处理多对多的联系方便。 （5）使用的关系数据语言功能强大。
2.1 关系模型概述
关系模型是关系数据库的基础。关系模型由数据 结构、关系操作集合和完整性约束三部分组成。 2.1.1 关系数据结构
其中，姓名、职称、X称为域名，姓名域和职称域各有4个值， X域有2个值，一般称它们的基数分别为4、4、2。
2.2.1 数学定义
【 定 义 2-2】 给 定 一 组 域 D1,D2,…,Dn ， 则 D1×D2×…×Dn ＝ ｛ (d1,d2,…,dn) ｜ d1∈Di ， i ＝ 1,2,…,n ｝ 称 为 D1,D2,…,Dn 的 笛卡尔积。其中每个(d1,d2,…,dn)叫做一个n元组，元组中的 每个di是Di域中的一个值，称为一个分量。
表达（或描述）关系操作的关系数据语言 可以分为三类，具体分类情况如下：
2.1.2 关系操作
（1）关系代数 关系代数是用对关系的运算来表达查询要
求的方式。 （2）关系演算
数据库基础及其应用第二章课后作业
第二章关系运算1.关系数据模型包括(关系数据结构)、(关系完整性规则)和(关系运算)三个方面。
2.在一个关系中，不同的列可以对应同一个(域)，但必须具有不同的(列名)。
3.顾客购物的订单和订单明细之间是(1)对(多)的联系。
4.主码是一种(候选)码，主码中的(属性)个数没有限制。
5.若一个关系为R(学生号，姓名，性别，年龄)，则(学生号)可以作为该关系的主码，姓名、性别和年龄为该关系的(非主)属性。
6.关系完整性包括(实体)完整性、(参照)完整性和(用户定义)的完整性三个方面。
7.在参照和被参照的关系中，每个外码值或者为(空值)，或者等于某个(主码)值。
8.传统的集合运算包括(并)、(交)、(差)和(笛卡尔积)四种。
9.设一个关系A具有a1个属性和a2个元组，关系B具有b1个属性和b2个元组，则关系AxB具有(a1+b1)个属性和(a2xb2)个元组。
10.设一个关系模式为R(A,B,C)，对应的关系内容为R={{1,10,50}, {2,10,60}, {3,20,72}, {4,30,60}}，则δB>15(R)属于(选择)运算，运算结果中包含有(2)个元组。
11.设一个关系模式为R(A,B,C)，对应的关系内容为R={{1,10,50}, {2,10,60}, {3,20,72}, {4,30,60}}，则的运算结果中包含有(4)个元组，每个元组包含有(3)个分量。
12.设一个学生关系为S(学生号，姓名)，课程关系为C(课程号，课程名)，选课关系为X(学生号，课程号，成绩)，则选修了课程名为’程序设计’课程的全部学生信息所对应的运算(C))））。
表达式为(Π学生号(X(δ课程名=’程序设计’13.设一个学生关系为S(学生号，姓名)，课程关系为C(课程号，课程名)，选课关系为X(学(X))生号，课程号，成绩)，则求出所有选修课程信息的运算表达式为(Π课程号与(C)的自然连接。
14.设D1、D2、和D3域的基数分别为2、3、4，则D1*D2*D3的元组数为（24），每个元组有（3）个分量。
数据库第2章2.1-2.3
候选码主码Fra bibliotek有意义的关系及其值：
导师 专业 研究生姓名 研究生学号 1001 1002 1003
张清玫 信息专业 李 勇 张清玫 信息专业 刘 晨 刘 逸 信息专业 王 敏
关系（续）
2) 关系的表示
关系也是一个二维表，表的每行对应一个元 组，表的每列对应一个域（属性）。
表 2.2 SAP 关系
SUPERVISOR 张清玫 张清玫 刘逸 SPECIALITY 信息专业 信息专业 信息专业 POSTGRADUATE 李勇 刘晨 王敏
是 型
是值 关系模式是对关系的描述
数据库系统型与值的概念
5) 基本关系的性质
① 同列同质性，不同列可同域，不同名 ② 主码唯一性 ③ 行列无序性 ④ 分量原子性
2.1 关系数据结构
2.1.1 关系
2.1.2 关系模式 2.1.3 关系数据库
2.1.2 关系模式
1．什么是关系模式 2．定义关系模式
3. 关系模式与关系
1．什么是关系模式
关系模式 关系
第二章 关系数据库
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 关系数据结构及形式化定义 关系操作 关系的完整性 关系代数 小结
第二章 关系数据库
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 关系数据结构及形式化定义 关系操作 关系的完整性 关系代数 小结
2.1 关系数据结构
关系数据库系统是支持关系模型 的数据库系统 关系模型的三大组成部分 关系数据结构 关系操作集合 关系完整性约束
4）对关系的几点说明
笛卡尔积不满足交换律，即
(d1，d2，…，dn )≠(d2，d1，…，dn ) 但关系附加的属性名使得关系满足交换律， （d1，d2, …，di，dj ,…，dn）= （d1, d2, …，dj，di ，…，dn） （ i ， j = 1 ， 2 ， …， n ） 例如 : （学号，姓名，性别，年龄）＝ （学号，姓名，年龄，性别）
第2章 数据库基础知识
转换
机器世界 DBMS 支持的数据模型
图2-5 现实世界中客观对象的抽象过程
2.5.1 数据模型的三要素
数据模型是模型中的一种，是对现实世 界数据特征的抽象，它描述了系统的３ 个方面：静态特性、动态特性和完整性 约束条件。因此数据模型一般由数据结 构、数据操作和数据完整性约束３部分 组成，是严格定义的一组概念的集合。
2.3.2 两级模式映射及数据独立性
2. 模式／内模式映射 数据库中只有一个模式，也只有一个内模式， 所以模式／内模式映像只有一个，它定义数据 的全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系。 例如，说明逻辑记录和字段在内部是如何表示 的．该映像定义通常包含在模式描述部分。 当数据库的存储结构改变了（例如选用了另一 种存储结构），由数据库管理员对模式/内模 式映象作相应改变，可以使模式保持不变，从 而应用程序也不必改变。保证了数据与程序的 物理独立性，简称数据的物理独立性。
2.5.2 概念模型
多对多联系（m:n）
如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中 有n个实体（n>=0）与之联系，反之, 对于实体 集B中的每一个实体，实体集A中也有m（m>=0） 个实体与之联系。则称实体集A和实体集B具有 多对多联系，记为m：n。 例如，有如学生与课程、商品与顾客等都是多对 多联系。
2.5.4 层次模型
层次模型是数据库系统中最早出现的数据模型， 它用树形结构表示各类实体以及实体间的联系。 层次模型数据库系统的典型代表是IBM公司的IMS （Information Management System）数据库管理 系统，这是一个曾经广泛使用的数据库管理系统。 层次模型用树形结构来表示各类实体以及实体间 的联系。现实世界中许多实体之间的联系本来就 呈现出一种很自然的层次关系，如行政关系、家 族关系等。
《数据库原理及应用》教学课件 第二章关系数据库基础
01
列是同质的，即每一列中的分量必须来自同一个域且必须是同 一类型的数据。
02
不同的属性可来自同一个域，但不同的属性有不同的名字。
03
列的顺序可以任意交换，但交换时应连同属性名一起交换，否则 将得到不同的关系。
13
2.1 关系模型
04 05 06
2.1.3 关系的性质
元组的顺序可任意交换。在关系数据库中，可以按照各种排序 要求对元组的次序重新排列。
关系中不允许出现相同的元组。关系中的一个元组表示现实世界 中的一个实体或一个实体间的联系，如果元组重复则表示实体或 实体间的联系重复，这样不仅会造成数据库中数据的冗余，也可 能造成数据查询与统计的结果出现错误。
关系中的每一个分量必须是不可再分的数据项，即所有属性值都 是一个单独的值，而不是值的集合。
例如，在没有重名学生的情况下，学生关系中的属性“学号”与“姓名” 都是学生关系的候选码。如果选定属性“学号”作为数据操作的依据，则属 性“学号”为主码；如果选定属性“姓名”作为数据操作的依据，则属性 “姓名”为主码。
22
2.2 关系模型的完整性约束
2.2.1 关系的码
03 主属性与非主属性
包含在任一候选码中的属性称为主属性，不包含在任一候选码中的属性称为非主属性。 例如，在没有重名学生的情况下，学生关系的属性“学号”与“姓名”都是学生关系的候选码， 则它们都是学生关系的主属性。而属性“性别”与“系别”不包含在任一候选码中，则它们都是学 生关系的非主属性。 在最简单的情况下，关系的候选码只包含一个属性；在最极端的情况下，关系的候选码是所有 属性的组合，这时称为全码。 例如，设有关系演出（演奏者编号，乐器编号，演播室编号），其中的3个属性分别为演奏者 关系、乐器关系及演播室关系的主码，它们共同唯一标识了一个演出，则演出关系的主码为它们的 组合，即为全码。
关系数据库与应用(第02章关系模型与关系代数)
接条件。 连接操作可以基于一个或多个条件，用于将两个
03
关系的元组组合在一起。 连接操作可以产生新的关系，包含两个关系的所
04
有元组。
除法操作
除法操作是用来处理具有除 法语义的关系运算。
除法操作可以用于处理具有除法 语义的问题，例如找出在某些条 件下的共同元素。
ABCD
除法操作的表示方法是在两 个关系的名称之间放置一个 斜线（/）。
优化前
优化后
PA R T. 0 5
单击此处添加标题
关系代数与SQL的关系
SQL与关系代数的联系
数据操作语言
关系代数和SQL都用于对关系数据库中的数据进 行操作。
查询语言
关系代数和SQL都提供了查询数据的方法。
集合操作
关系代数和SQL都使用集合操作，如并、交、差 等。
SQL与关系代数的差异
语法
01
低系统的负载和成本。
提高用户体验
快速、高效的查询响应可 以提升用户的使用体验，
提高系统的满意度。
关系代数优化的方法
选择运算的优化
通过减少选择条件的数量、使用索引等方法， 减少选择运算的开销。
投影运算的优化
合理安排投影列的顺序，减少数据传输量，提 高投影运算的效率。
Байду номын сангаас
连接运算的优化
采用合适的连接策略，如嵌套循环连接、哈希 连接等，以降低连接运算的复杂度。
SQL的语法更直观，更接近自然语言，而关系代数的语法
更抽象。
功能
02
SQL除了数据操作外，还支持数据定义和数据控制等功能，
而关系代数主要关注数据操作。
应用领域
03
SQL广泛应用于实际的关系数据库管理系统，而关系代数
数据库基础与应用作业答案
数据库基础与应用作业答案第1章数据库概述一、选择题1 A; 2C；3A；4D；5A；6A；二、填空题一、有序的、可共享的二、在建立、使用和维护时三、数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、DBA和用户四、手工、文件、数据库五、数据结构、数据操作、完整性与约束性条件六、关系、网状、层次；关系数据模型三、判断题1√;2√;3×;4×四、简答题1．简述计算机数据管理技术发展的三个阶段。
一、人工管理这一阶段（20世纪50年代中期以前），计算机主要用于科学计算。
外部存储器只有磁带、卡片和纸带等还没有磁盘等直接存取存储设备。
软件只有汇编语言，尚无数据管理方面的软件。
数据处理方式基本是批处理。
这个阶段有如下几个特点：计算机系统不提供对用户数据的管理功能。
用户编制程序时，必须全面考虑好相关的数据，包括数据的定义、存储结构以及存取方法等。
程序和数据是一个不可分割的整体。
数据脱离了程序就无任何存在的价值，数据无独立性。
数据不能共享。
不同的程序均有各自的数据，这些数据对不同的程序通常是不相同的，不可共享；即使不同的程序使用了相同的一组数据，这些数据也不能共享，程序中仍然需要各自加人这组数据，谁也不能省略。
基于这种数据的不可共享性，必然导致程序与程序之间存在大量的重复数据，浪费了存储空间。
不单独保存数据。
基于数据与程序是一个整体，数据只为本程序所使用，数据只有与相应的程序一起保存才有价值，否则就毫无用处。
所以，所有程序的数据均不单独保存。
二、文件系统在这一阶段（20世纪50年代后期至60年代中期）计算机不仅用于科学计算，还利用在信息管理方面。
随着数据量的增加，数据的存储、检索和维护问题成为紧迫的需要，数据结构和数据管理技术迅速发展起来。
此时，外部存储器已有磁盘、磁鼓等直接存取的存储设备。
软件领域出现了操作系统和高级软件。
操作系统中的文件系统是专门管理外存的数据管理软件，文件是操作系统管理的重要资源之一。
[高等教育]第2章 关系数据理论与数据库设计一_OK
![[高等教育]第2章 关系数据理论与数据库设计一_OK](https://img.taocdn.com/s3/m/18004dd2482fb4daa48d4b49.png)
➢ 我们只能根据语义来确定一个函数依赖，而不能按照其形式 化定义来证明一个函数依赖是否成立。
➢ 例如，对于关系模式S，当学生不存在重名的情况下，可以得 到：
•
SN→AGE
•
SN→DEPT
➢ 这种函数依赖关系，必须是在没有重名的学生条件下才成立 的，否则就不存在函数依赖了。
➢ 所以函数依赖反映了一种语义完整性约束。
• 那么，怎样才能得到一个好的关系模式呢？
• 我们把关系模式SCD分解为下面三个结构简单的关系 模式，如图2.2所示。 ➢ 学生关系S(SNO,SN,AGE,DEPT) ➢ 选课关系SC(SNO,CNO,SCORE) ➢ 系关系D(DEPT,MN)
120021/8/18
S SNO
S1 S2 S3 S4
• 从而得出结论，一个好的关系模式应该具备以 下四个条件：
– 1. 尽可能少的数据冗余。 – 2. 没有插入异常。 – 3. 没有删除异常。 – 4. 没有更新异常。
123021/8/18
• 但要注意，一个好的关系模式并不是在任何情 况下都是最优的
• 如何按照一定的规范设计关系模式，将结构复 杂的关系分解成结构简单的关系，从而把不好 的关系数据库模式转变为好的关系数据库模式， 这就是关系的规范化，规范化又可以根据不同 的要求而分成若干级别
孙珊
20
信息
王平
C4
85
S4
李思
男
自动化 刘伟
C1
93
图2.1 关系SCD
72021/8/18
•根据上述的语义规定，并分析以上关系中的数据，我们 可以看出：(SNO,CNO)属性的组合能唯一标识一个元组， 所以(SNO,CNO)是该关系模式的主关系键。但在进行数据 库的操作时，会出现以下几方面的问题。
数据库基础-第二章 关系数据模型与关系运算
2.2 关系代数
数据查询基本运算
❖1．关系属性的指定——投影运算 这个操作是对一个关系进行垂直分割，消去某些列，并 重新安排列的顺序。
i1,i2,,in(R) {t | t ti1,ti2,,tin t1,t2,,tk R}
例子2-3
❖2．关系元组选定——选择运算 选择操作是根据某些条件对关系做水平分割，即选取符合 条件的元组。
R S {t | t R t S}
式中“－”为差运算符，t为元组变量，结果R-S为一个新的与R、S兼
容的关系，该关系是由属于R而且不属于S的元组构成的集合，即 在R中减去与S中相同的那些元组。
关系 R
A
B
C
a1
b1
c1
a1
b2
c2
a2
b2
c1
关系 R∪S
A
B
C
a1
b1
c1
a1
b2
c2
a2
b2 c2
a1
b2
c2
a2
b2
c1
图 2.9 关系 R 和关系 S 及其交运算
2.2 关系代数
2.除法运算
设关系R和S的元数分别为r和s（设r>s>0），那么R÷S是一个（r-s）元的 元组的集合。（R÷S）是满足下列条件的最大关系：其中每个元组t与S中 每个元组u组成的新元组<t，u>必在关系R中。
S# (S) S# (SC)
例2-7 在关系C中增加一门新课程（C13, ML, C3， null）： 如果令这门新课程元组所构成的关系为R，则有： R=（C13，ML，C3,null），这时结果为：C∪R。
学生关系：S (S# ，Sn， Sex，Sa ，Sd) ； 课程关系：C (C# ，Cn ，P#，Tn) ； 选课关系：SC (S#， C# ，G)，
第2章 关系数据库
关系数据库
本章要求：
1、掌握关系、关系模式、关系数据库等基本概念 2、掌握关系的三类完整性的含义 3、掌握关系代数运算 本章内容： §1 关系模型的基本概念 §2 RDBS的数据操纵语言：关系代数 §3 RDBS的数据操纵语言：关系演算语言 返回
2016/9/29 数据库系统 1
请选择内容
第二章
2016/9/29
数据库系统
12
第二章
关系数据库
§2 RDBS的数据操纵语言：关系代数 关系代数的运算对象是关系，运算结果也为关系。 其运算按运算符的不同可分为两类。 一、传统的集合运算 1、并（Union）： R S = { t | t∈R∨t∈S} 2、交（Intersection）：R S = { t | t∈R∧t∈S} 3、差（Difference）： R S = { t | t∈R∧t∈S} 4、笛卡尔积（广义）： R S = { trts | tr ∈ R ∧ ts ∈ S}
2016/9/29
数据库系统
14
第二章 3、连接（Join） R
R中属性
关系数据库
S ：从两个关系的笛卡尔积中选取属性间 A B 满足条件A B的元组。 连接是同时处理 多个关系的 重要运算
S中属性 比较运算符
说明： R
2016/9/29
S = （RS） A B A B
S
当为等号且A、B两属性相同时，称为自然连接，
2016/9/29 数据库系统
SC：S# C# G
S1 S1 S1 S1 S2 S2 S2 S3 S3 S3 S4 S4 C1 C2 C3 C5 C1 C2 C4 C2 C3 C4 C1 C3 A A A B B C C B C B B A
数据库原理与应用教程第二版答案
数据库原理与应用教程第二版答案对于《数据库原理与应用教程第二版》，提供了一些基本的答案和解析：第一章：数据库系统概述1. 数据库是什么？数据库是一个长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的大量数据的集合，它具有较小的冗余度、高质量和可靠性、易扩展和维护的特点。
2. 计算机处理数据的基本方式：输入、处理和输出。
3. 数据管理的三个基本概念：数据、数据库、数据库管理系统（DBMS）。
4. 数据的基本概念：实体、属性、码、关系。
5. 数据库系统的结构：外模式、模式、内模式。
6. 数据模型的作用：描述数据组织和关系、实现数据的逻辑表示、支持数据操作和查询。
第二章：关系数据库基础1. 实体和实体集的概念：实体是对现实世界中一个独立的数据项的描述，实体集是具有相同或相似特征的实体的集合。
2. 关系数据库的概念：关系数据库是一种以关系为基础的数据库，关系是指一个具有特定名称的二维表。
3. 关系之间的联系：主键、外键、参照完整性。
4. 关系数据库的完整性约束：实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性约束。
5. SQL语言：数据定义语言（DDL）、数据操作语言（DML）。
6. 数据库的范式：第一范式、第二范式、第三范式。
第三章：关系数据库管理系统1. DBMS的角色和功能：数据定义、数据操作、数据控制、数据完整性、并发控制、故障恢复、安全性。
2. 数据库管理员的职责：数据库的设计、安装和配置、备份和恢复、维护和优化、安全和权限管理。
3. DBMS的体系结构：单层体系结构、两层体系结构、三层体系结构。
第四章：数据库设计1. 数据库设计的步骤：需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计。
第五章：查询语言基础1. SQL语言的概念：结构化查询语言，是一种用于管理关系型数据库的语言。
2. SQL的基本语句：CREATE、SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE。
3. 查询的基本结构：FROM子句、WHERE子句、SELECT子句、ORDER BY子句。
第02章 关系数据库基本原理
姓 名
民 族
2. 1∶1联系到关系模式的转化
设A、B是两个有关联的实体，如果每个实体中的任何一个元素都 只同对方的一个元素有联系（可以没有联系），我们把实体间的这种 联系称为1 联系称为1∶1联系，如图所示的E-R图中的两个实体“经理”和“公 联系，如图所示的E 图中的两个实体“经理” 司”，一个经理只服务于一个公司，而一个公司也只有一个经理，二 者是1 者是1：1关系。在转化这种联系时，只要在两个实体关系表中各自增 加一个外来键即可。
姓 名 经 理 民 族
1
名 称
注册地
住 址
领 导
1
公 司 类 型
年 龄
电 话
电 话
对图所示模式转化为关系模式： 经理(姓名,民族,住址,年龄,电话,名称)； 公司(名称,注册地,类型,电话,姓名)
3. 1∶n联系到关系模式的转化 1∶
一个实体中的某个元素与另一个实体的多个元素有联系时，称这 样的联系为1 样的联系为1∶n，如经理与员工的联系就是1∶n的联系。要转化这种 ，如经理与员工的联系就是1 联系，需要在n方（即1 联系，需要在n方（即1对多关系的多方）实体类型表中增加一个属性， 并将对方的关键字设置为外来码
2.3 关系模型的分解
2．3．1 引言
设计数据库应用系统的一项重要工作是设计关系模式: 设计数据库应用系统的一项重要工作是设计关系模式: • 能全面支持系统功能 • 处理方便、能快速进行信息的插入、删除、更新等操作
供应商代 码 S001 S001 S002 S003 S003 供应商名称 华科电子有限公司 华科电子有限公司 湘江计算机外设公司 韦力电子实业公司 韦力电子实业公司 联 系 人 施 宾 彬 宾 施 彬 胜 方 力 周昌 周昌 商品名称 笔记本计算 机 激光打印机 笔记本计算 机 喷墨打印机 交换机 定货数 量 10 5 5 5 2 单价 9800.0 0 2800.0 0 10200. 00 480.00 8500.0 0
ADB 2 关系数据库基础
2.1.4 关系数据模式
数据模型：有逻辑数据模型和物理数据模型之分 数据模式：有逻辑数据模式和物理数据模式之别 美国国家标准协会（ANSI）就将数据模式分为三种级别
● 内模式（物理模式）
● 概念模式（模式 逻辑模式）
● 外模式（用户模式）
2.1.4 关系数据模式
□内模式 使用物理数据模型对一个应用单位所涉及数据的描述 内模式对于一般用户透明，由相应的DBMS设计处理
第2章 关系数据库基础
2.1 关系数据模型 2.2 关系数据语言SQL 2.3 关系模式设计 2.4 关系数据库保护 2.5 关系数据事务管理
2.2 关系数据标准语言SQL
计算机本质是进行数据计算 对非数值型数据，分为数据管理和数据处理 □ 数据管理：通过查询技术对数据进行频繁访问 □ 数据处理：通过应用程序对数据进行计算处理
□笛卡尔乘积: 表示为一个二维表
□表中每一行: 对应一个元素（向量）
□表中每一列: 对应一个域
2.1.1 关系数据结构
做为集合，笛卡尔乘积中元素称为元组（Tuple）通常记 为t，关系R是元组t的一个集合
关系R中元组以行形式出现，从形式上看
关系R就相当于一张二维表（table）
□一个关系也称为一张关系表R □每一行对应一个元组（向量） □每一列对应一个属性（域）
2.1.1 关系数据结构
□ 关系R需要满足
R ⊆ D1×D2×…×Dn
关系R的最基本语法要求
□ 数据不能没有语义
数据使用和管理的要点是数据的语义
数据库基础复习题
选择题：第一章绪论1。
数据库系统是采用了数据库技术的计算机系统，数据库系统由数据库、数据库管理系统、应用系统和（）。
A。
系统分析员 B.程序员 C.数据库管理员 D.操作员2。
数据库（DB），数据库系统(DBS）和数据库管理系统（DBMS）之间的关系是( ).A.DBS包括DB和DBMSB.DBMS包括DB和DBSC.DB包括DBS和DBMSD.DBS就是DB,也就是DBMS3。
下面列出的数据库管理技术发展的三个阶段中，没有专门的软件对数据进行管理的是（）。
I．人工管理阶段II．文件系统阶段III．数据库阶段。
A。
I 和II B。
只有II C.II 和III D。
只有I4.下列四项中,不属于数据库系统特点的是（）。
A.数据共享B.数据完整性C。
数据冗余度高D.数据独立性高5.数据库系统的数据独立性体现在（）。
A.不会因为数据的变化而影响到应用程序B.不会因为数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序C。
不会因为存储策略的变化而影响存储结构D。
不会因为某些存储结构的变化而影响其他的存储结构6.描述数据库全体数据的全局逻辑结构和特性的是( ）.A.模式B.内模式C.外模式D。
逻辑结构7。
要保证数据库的数据独立性，需要修改的是( ）.A.模式与外模式B.模式与内模式C。
三级模式之间的两层映射D.三层模式8.要保证数据库的逻辑数据独立性，需要修改的是（）。
A.模式与外模式之间的映射B.模式与内模式之间的映射C。
模式 D.三级模式9.用户或应用程序看到的那部分局部逻辑结构和特征的描述是（）模式。
A.模式B.物理模式C。
子模式D。
内模式10.下述（）不是DBA数据库管理员的职责。
A。
完整性约束说明B。
定义数据库模式C.数据库安全D.数据库管理系统设计11.概念模型是现实世界的第一层抽象，这一类模型中最著名的模型是（）.A.层次模型B。
关系模型C。
网状模型D。
实体—关系模型12.区分不同实体的依据是（) 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第2章关系数据库基础
2.1 关系数据库的基本概念
2.1.1 关系数据结构的形式化定义
在关系模型中，无论是实体还是实体之间的联系均 由单一的结构类型即关系(表)来表示。
姓名
王平 李伟 旺达 李静 上元 下下 微微 哈哈
性别
男 男 女 女 男 男 女 女
年龄
19 20 19 20 19 20 19 20
第2章关系数据库基础
第2章 关系数据库基础
学习目标
第2章关系数据库基础
n 掌握关系数据库的一些基本概念； n 掌握常用的关系代数运算符及其形式化表示； n 能够利用用关系代数表达式表达一般的查询请求； n 了解关系代数表达式的效率及查询优化的一般方法。
第2章关系数据库基础
第2章 关系数据库基础
2.1 关系数据库的基本概念 2.2 关系代数 2.3 高效的关系代数表达式与查询优化
n 若一个关系有多个候选码，则选定其中一个有代表 性的用来标识关系，称其为主码(Primary Key)。
第2章关系数据库基础
2.1 关系数据库的基本概念
2.1.1 关系数据结构的形式化定义
⑥ 关系数据库
定义：某一应用领域中，所有实体集及实体之间 联系所形成关系的集合就构成了一个关系数据库。 n 关系数据库的型: 即关系数据库模式
分量必须取原子值，即每一个分量都必须是不可分的数据项。
第2章关系数据库基础
2.1 关系数据库的基本概念
2.1.1 关系数据结构的形式化定义
④ 关系模式
n 关系模式是关系的型，是对关系的描述, 是静态的、 稳定的
n 关系是关系模式的值,是关系模式在某一时刻的状 态或内容,是动态的、随时间不断变化的
第2章关系数据库基础
第2章关系数据库基础
2.1 关系数据库的基本概念
2.1.1 关系数据结构的形式化定义
③ 关系（Relation） 关系也是一个二维表，表的每行对应一个元
组，表的每列对应一个域
例如： 从D1×D2×D3中取出有用的元组，所构造的学 生关系如表所示
姓名 王平 李丽
性别 男 女
年龄 20 20
第2章关系数据库基础
第2章关系数据库基础
2.1 关系数据库的基本概念
2.1.1 关系数据结构的形式化定义
② 笛卡儿积（Cartesian Product）
例如给出三个域：D1 = 姓名 = {王平，李丽}； 女}； D3 = 年龄 = {19，20}. 则D1，D2，D3的笛卡儿积为D1×D2×D3
姓名
性别
D2 = 性别 = {男，
第2章关系数据库基础
2.1 关系数据库的基本概念
2.1.1 关系数据结构的形式化定义
① 域（ Domain ）
域是一组具有相同数据类型的值的集合。域中所包含的值的个 数称为域的基数 。
例如： Ø 性别域：{‘男’，‘女’}，基数为2 Ø 姓名域：{王平，李丽，张晓刚}； Ø 成绩域：【0-100】
2.1 关系数据库的本概念
2.1.1 关系数据结构的形式化定义
④ 关系模式
关系模式的定义:
形式化地表示为：R（U，D，Dom，F） 其中：R为关系名，它是关系的形式化表示；U为组成该关系的 属性集合；D为属性组U中属性所来自的域；Dom为属性向域的 映象的集合；F为属性间数据的依赖关系集合。 关系模式通常可以简单记为： R（U）或 R（A1，A2，…，An）. 其中：R为关系名，A1，A2，…，An为属性名。
第2章关系数据库基础
2.1 关系数据库的基本概念
2.1.1 关系数据结构的形式化定义
② 笛卡儿积（Cartesian Product）
给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以有相同 的部分，则笛卡儿积表示为：
D1×D2×…×Dn = {（d1，d2，…dn）｜di ∈Di，i＝1，2，…，n}.
年龄
王平
男
19
王平
男
20
王平
女
19
王平
女
20
李丽
男
19
李丽
男
20
李丽
女
19
李丽
女
20
第2章关系数据库基础
2.1 关系数据库的基本概念
2.1.1 关系数据结构的形式化定义
② 笛卡儿积（Cartesian Product）
n 元组（Tuple）
u 笛卡尔积中每一行叫作一个n元组（n-tuple）或简称元组 (Tuple)
D1 ×D2 ×…×Dn的子集称作在域D1，D2，…，Dn上的关 系，表示为：
R（D1，D2，…，Dn）. 这里：R表示关系的名字，n是关系的目或度，即属性的个数。
当n=1时，称该关系为单元关系（Unary relation） 或一元关系 当n=2时，称该关系为二元关系（Binary relation）
u (王平，男，20)、(王平，女，20)等都是元组
n 分量（Component）
u 笛卡尔积元组（d1，d2，…，dn）中的每一个值di叫作一个 分量
u 王平、男、 20 、李丽等都是分量
第2章关系数据库基础
2.1 关系数据库的基本概念
2.1.1 关系数据结构的形式化定义
③ 关系（Relation）
2.1 关系数据库的基本概念
2.1.1 关系数据结构的形式化定义
③ 关系（Relation）
基本关系具有以下六条性质： • 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。 • 不同的列可出自同一个域，其中每一列称为一个属性，不同的属性要 给予不同的属性名。 • 列的顺序无所谓，即列的次序可以任意交换。 • 任意两个元组不能完全相同，在关系中能唯一地标识一个元组的属性 或属性组称为关系的码（Key）。 • 行的顺序无所谓，即行的次序可以任意交换。
第2章关系数据库基础
第2章 关系数据库基础
2.1 关系数据库的基本概念 2.2 关系代数 2.3 高效的关系代数表达式与查询优化
2.1 关系数据库第的2章基关系数本据库概基础念
n 关系数据库采用关系模型作为数据的组织方式，关 系简单来看，就是一张表格。
n 关系数据库的理论基础为：集合论 。 n 关系模型的三要素：关系数据结构、关系操作集合
第2章关系数据库基础
2.1 关系数据库的基本概念
2.1.1 关系数据结构的形式化定义
⑤ 关系的码（Key）
n 在关系模式中能唯一标识一个元组的属性或属性组 称为关系的超码(Super Key)。
n 在关系模式中能唯一标识一个元组的最小属性或属 性组称为关系的候选码(Candidate Key)，即候选码是 最小的超码，其任何真子集无法唯一标识元组。