数据库系统概论王珊5版第2章PPT课件
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数据库系统概论-王珊-5版PPT第1章
1.1.3 数据库系统的特点
An Introduction to Database System
1.1.1 数据库的4个基本概念
数据（Data） 数据库（Database） 数据库管理系统（DBMS） 数据库系统（DBS）
An Introduction to Database System
数据库系统概论
第一章 绪论
An Introduction to Database System
第一章 绪论
1.1 数据库系统概述
1.2 数据模型
1.3 数据库系统的结构 1.4 数据库系统的组成 1.5 小结
An Introduction to Database System
数据库的地位
数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的有效技
An Introduction to Database System
应用程序与数据的对应关系（文件系统阶段）
应用程序１ 应用程序２ ...… 应用程序ｎ
文件１
文件2 ...…
存取 方法
文件n
文件系统阶段 应用程序与数据之间的对应关系
An Introduction to Database System
“学生基本信息”文件的结构和内容
奖励 2011校奖学金，2012国家奖学金 2012校优秀学生
“奖励”文件的结构和内容
An Introduction to Database System
一个例子（续）
数据库系统管理
存储数据
建立两张表:
STUDENT表-存放学生的基本信息， AWARD表-存放学生的奖励情况
3. 数据库系统阶段
时期
20世纪60年代末以来
An Introduction to Database System
1.1.1 数据库的4个基本概念
数据（Data） 数据库（Database） 数据库管理系统（DBMS） 数据库系统（DBS）
An Introduction to Database System
数据库系统概论
第一章 绪论
An Introduction to Database System
第一章 绪论
1.1 数据库系统概述
1.2 数据模型
1.3 数据库系统的结构 1.4 数据库系统的组成 1.5 小结
An Introduction to Database System
数据库的地位
数据库技术产生于六十年代末，是数据管理的有效技
An Introduction to Database System
应用程序与数据的对应关系（文件系统阶段）
应用程序１ 应用程序２ ...… 应用程序ｎ
文件１
文件2 ...…
存取 方法
文件n
文件系统阶段 应用程序与数据之间的对应关系
An Introduction to Database System
“学生基本信息”文件的结构和内容
奖励 2011校奖学金，2012国家奖学金 2012校优秀学生
“奖励”文件的结构和内容
An Introduction to Database System
一个例子（续）
数据库系统管理
存储数据
建立两张表:
STUDENT表-存放学生的基本信息， AWARD表-存放学生的奖励情况
3. 数据库系统阶段
时期
20世纪60年代末以来
数据库第五版 王珊
第1章绪论1 ．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
答:（l ）数据( Data ) :描述事物的符号记录称为数据.数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等.数据与其语义是不可分的。
解析在现代计算机系统中数据的概念是广义的.早期的计算机系统主要用于科学计算，处理的数据是整数、实数、浮点数等传统数学中的数据.现代计算机能存储和处理的对象十分广泛,表示这些对象的数据也越来越复杂.数据与其语义是不可分的。
500 这个数字可以表示一件物品的价格是500 元，也可以表示一个学术会议参加的人数有500 人，还可以表示一袋奶粉重500 克。
( 2 ）数据库（DataBase ,简称DB ）：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
（ 3 ）数据库系统（DataBas . Sytem ，简称DBS ) :数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
解析数据库系统和数据库是两个概念。
数据库系统是一个人一机系统，数据库是数据库系统的一个组成部分。
但是在日常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库.希望读者能够从人们讲话或文章的上下文中区分“数据库系统”和“数据库”，不要引起混淆。
( 4 ）数据库管理系统（DataBase Management sytem ,简称DBMs ）:数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据. DBMS 的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
解析DBMS 是一个大型的复杂的软件系统，是计算机中的基础软件。
目前，专门研制DBMS 的厂商及其研制的DBMS 产品很多.著名的有美国IBM 公司的DBZ 关系数据库管理系统和IMS 层次数据库管理系统、美国Oracle 公司的orade 关系数据库管理系统、s 油ase 公司的s 油ase 关系数据库管理系统、美国微软公司的SQL Serve ,关系数据库管理系统等.2 ．使用数据库系统有什么好处？答：使用数据库系统的好处是由数据库管理系统的特点或优点决定的。
数据库系统概论王珊最新版第2章-关系数据库PPT课件
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9
1. 关系数据结构
单一的数据结构----关系
现实世界的实体以及实体间的各种联系均用 关系来表示
数据的逻辑结构----二维表
从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是 一张二维表
可以用：关系名（属性1，属性2，...，属性n）表示
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10
2. 关系操作
常用的关系操作 关系操作的特点 关系数据语言的种类 关系数据语言的特点
｛(张清玫，计算机专业，李勇)，(张清玫，计算机专业，刘晨)， (张清玫，计算机专业，王敏)，(张清玫，信息专业，李勇)， (张清玫，信息专业，刘晨)，(张清玫，信息专业，王敏)， (刘逸，计算机专业，李勇)，(刘逸，计算机专业，刘晨)， (刘逸，计算机专业，王敏)，(刘逸，信息专业，李勇)， (刘逸，信息专业，刘晨)，(刘逸，信息专业，王敏) ｝
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关系操作 (续）
常用的关系操作
查询
• 选择、投影、连接、除、并、交、差
数据更新
• 插入、删除、修改
查询的表达能力是其中最主要的部分
关系操作的特点
集合操作方式，即操作的对象和结果都是集合。
• 非关系数据模型的数据操作方式：一次一记录
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关系操作（续）
关系数据语言的种类
关系代数语言
• 用对关系的运算来表达查询要求
典型商用系统
ORACLE SQL Server SYBASE INFORMIX DB2
-
4
关系数据库简介
-
5
关系数据库简介
目前关系数据库是数据库应用的主流，许多数据 库管理系统的数据模型都是基于关系数据模型开 发的。
1）关系数据库 ：在一个给定的应用领域中，所 有实体及实体之间联系的集合构成一个关系数据 库。
数据库系统概论.pptx
a1
a1
a1 c1
a1 c1
a1
a2 c2
2019-7-13
谢谢欣赏
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[典型题3] （2003年30－21）
若有关系模式R(A，B，C)和 S(C，D，E)，对 于如下的关系代数表达式：
E1=∏A,D(σ B<’2003’ ∧R.C=S.C∧ E=’80’(R×S)) E2=∏A,D(σ R.C=S.C(σ B<’2003’ (R) ×σ E=’80’(S))) E3=∏A,D(σ B<’2003’ (R) σ E=’80’(S)) E4=∏A,D(σ B<’2003’ ∧ E=’80’(R S)) 正确的结论是（1）。
abc
bc d
a bc d
bbf
bc e
a bc e
cad
ad b
cadb
dad
dadb
则关系T是关系R和关系S E 的结果。
E: ①自然连接 ②θ 连接 ③笛卡尔积 ④并
2019-7-13
谢谢欣赏
13
2019-7-13
谢谢欣赏
14
[典型题6] （2002年40－41） 关系R，S，R÷(∏A1,A2 (σ 1<3 (S)))的结果为 (1)，左外 连接、右外连接和完全外连接的元组个数分别为 (2) 。
(1)A. E1=E2=E3=E4 B. E3=E4但E1≠E2
C.E1=E2但E3≠E4 D.E3≠E4但 E2=E3
2019-7-13
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11
[典型题4] （1999年试题7）
最常见的一种基本数据模型是关系数据模型，他统一用的 A 结构来表示实体及实体之间的联系。关系数据库的操作语 言DML主要包括 B 两类操作。关系运算以关系代数为理 论基础，关系代数的最基本操作是并、差、笛卡尔积、 C ， 用R S表示关系R和关系S的 D 。
数据库系统概论王珊第5版PPT第2章
04
数据字典用于描述数据库中各种对象的属性，如数据表、数据列、数 据类型等。
02
数据模型
数据模型的概念和组成
概念
数据模型是用来抽象表示现实世界中 数据和数据间关系的一种工具，它为 数据组织、存储、检索和使用提供了 统一的方法和框架。
组成
数据模型通常包括数据结构、数据操 作和数据约束三个部分。
概念模型
数据完整性有助于防止错误的数据输入和输出，从而确保应用程序和用户 能够信任数据库中的数据。
数据完整性约束条件
实体完整性 域完整性 参照完整性
用户定义的完整性
确保数据库中的每条记录都是唯一的，通常通过主键约束来实 现。
限制数据列中的数据类型、格式和范围，通常通过数据类型、 约束和检查约束来实现。
维护表之间的关系，确保引用数据的准确性和一致性，通常通 过外键约束来实现。
数据组织方式
层次结构
数据按照树形结构进行组织，类似于文件系统的目录结构，适合 于表示具有层次关系的数据。
网状结构
数据之间存在复杂的链接关系，类似于早期的数据库系统中的记录 指针，适用于表示复杂的数据关系。
关系结构
数据以表格的形式进行组织，每个表格包含若干行和列，适用于表 示具有明确关系的数据。
数据字典
数据存储方式
01
02
03
磁盘存储
利用磁盘阵列技术，将数 据分散存储在多个磁盘中， 以提高数据存储的可靠性 和访问性能。
内存存储
将数据存储在内存中，实 现快速的数据读写访问， 适用于需要高性能的应用 场景。
分布式存储
将数据分散存储在多个节 点上，以提高数据存储的 可扩展性和容错性，适用 于大规模数据存储场景。
数据库系统概论王珊 第5版ppt第2章
数据字典用于描述数据库中各种对象的属性，如数据表、数据列、数 据类型等。
02
数据模型
数据模型的概念和组成
概念
数据模型是用来抽象表示现实世界中 数据和数据间关系的一种工具，它为 数据组织、存储、检索和使用提供了 统一的方法和框架。
组成
数据模型通常包括数据结构、数据操 作和数据约束三个部分。
概念模型
数据完整性有助于防止错误的数据输入和输出，从而确保应用程序和用户 能够信任数据库中的数据。
数据完整性约束条件
实体完整性 域完整性 参照完整性
用户定义的完整性
确保数据库中的每条记录都是唯一的，通常通过主键约束来实 现。
限制数据列中的数据类型、格式和范围，通常通过数据类型、 约束和检查约束来实现。
维护表之间的关系，确保引用数据的准确性和一致性，通常通 过外键约束来实现。
数据组织方式
层次结构
数据按照树形结构进行组织，类似于文件系统的目录结构，适合 于表示具有层次关系的数据。
网状结构
数据之间存在复杂的链接关系，类似于早期的数据库系统中的记录 指针，适用于表示复杂的数据关系。
关系结构
数据以表格的形式进行组织，每个表格包含若干行和列，适用于表 示具有明确关系的数据。
数据字典
数据存储方式
01
02
03
磁盘存储
利用磁盘阵列技术，将数 据分散存储在多个磁盘中， 以提高数据存储的可靠性 和访问性能。
内存存储
将数据存储在内存中，实 现快速的数据读写访问， 适用于需要高性能的应用 场景。
分布式存储
将数据分散存储在多个节 点上，以提高数据存储的 可扩展性和容错性，适用 于大规模数据存储场景。
数据库系统概论王珊 第5版ppt第2章
数据库系统概论(第五版)第2章 PPT
❖ 基数为2×2×3＝12
笛卡尔积（续）
表 2.1 D1，D2，D3 的笛卡尔积
SUPERVISOR 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸
SPECIALITY 计算机专业 计算机专业 计算机专业 信息专业 信息专业 信息专业 计算机专业 计算机专业 计算机专业 信息专业 信息专业 信息专业
有的关系数据库管理系统从操作系统那里申请若干个 大的文件，自己划分文件空间，组织表、索引等存储 结构，并进行存储管理
第二章 关系数据库
2.1 关系模型概述 2.2 关系操作 2.3 关系的完整性 2.4 关系代数 2.5 *关系演算 2.6 小结
2.2.1 基本的关系操作
❖ 常用的关系操作
查询操作：选择、投影、连接、除、并、差、交、笛卡 尔积
通过上下文加以区别
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 2.1.4 关系模型的存储结构
2.1.3 关系数据库
❖关系数据库
在一个给定的应用领域中，所有关系的集合构成一 个关系数据库
❖关系数据库的型与值
关系数据库的型: 关系数据库模式，是对关系数据 库的描述
第二章 关系数据库
2.1 关系数据结构及形式化定义 2.2 关系操作 2.3 关系的完整性 2.4 关系代数 2.5 *关系演算 2.6 小结
2.1 关系数据结构及形式化定义
2.1.1 关系 2.1.2 关系模式 2.1.3 关系数据库 2.1.4 关系模型的存储结构
2.1.1 关系
❖ 单一的数据结构----关系
数据库系统概论(第五版)第2章
关系数据库简介
❖ 提出关系模型的是美国IBM公司的E.F.Codd 1970年提出关系数据模型 E.F.Codd, “A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”, 《Communication of the ACM》,1970 之后，提出了关系代数和关系演算的概念 1972年提出了关系的第一、第二、第三范式 1974年提出了关系的BC范式
笛卡尔积（续）
表 2.1 D1，D2，D3 的笛卡尔积
SUPERVISOR 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸
SPECIALITY 计算机专业 计算机专业 计算机专业 信息专业 信息专业 信息专业 计算机专业 计算机专业 计算机专业 信息专业 信息专业 信息专业
有的关系数据库管理系统从操作系统那里申请若干个 大的文件，自己划分文件空间，组织表、索引等存储 结构，并进行存储管理
第二章 关系数据库
2.1 关系模型概述 2.2 关系操作 2.3 关系的完整性 2.4 关系代数 2.5 *关系演算 2.6 小结
2.2.1 基本的关系操作
❖ 常用的关系操作
查询操作：选择、投影、连接、除、并、差、交、笛卡 尔积
通过上下文加以区别
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 2.1.4 关系模型的存储结构
2.1.3 关系数据库
❖关系数据库
在一个给定的应用领域中，所有关系的集合构成一 个关系数据库
❖关系数据库的型与值
关系数据库的型: 关系数据库模式，是对关系数据 库的描述
第二章 关系数据库
2.1 关系数据结构及形式化定义 2.2 关系操作 2.3 关系的完整性 2.4 关系代数 2.5 *关系演算 2.6 小结
2.1 关系数据结构及形式化定义
2.1.1 关系 2.1.2 关系模式 2.1.3 关系数据库 2.1.4 关系模型的存储结构
2.1.1 关系
❖ 单一的数据结构----关系
数据库系统概论(第五版)第2章
关系数据库简介
❖ 提出关系模型的是美国IBM公司的E.F.Codd 1970年提出关系数据模型 E.F.Codd, “A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”, 《Communication of the ACM》,1970 之后，提出了关系代数和关系演算的概念 1972年提出了关系的第一、第二、第三范式 1974年提出了关系的BC范式
数据库系统概论第2章关系数据库精品PPT课件
Supervisor
张清政 张清政 刘逸
speciality
信息 信息 信息
postgraduate
李勇 刘晨 王敏
关系SAP的候选码: （postgraduate） 关系SAP的主码: （postgraduate） 关系SAP的主属性： postgraduate 关系SAP的非码属性：Supervisor ， speciality
主码：选定的一个 候选码。 主属性：候选码的诸属性。 非主码属性：不包含在任何候选码中的属性。
8
例子1：
关系 S（S#，SN，SD，SA）
关系S的候选码：（S#） , （SN）
关系S的主码：（S#）
关系S的主属性：S#
关系S的非码属性：SD , SA
例子2：
例子3：
全码
关系SC（S#，C#，G）
关系R（P，W，A）
11
p46
2.2.2关系模式 关系模式简记为： R（A1，A2，…，An） 形式化表示为：五元组 R( U, D, dom，F）
关系名 属性集合 域集合 属性向域的 属性间数据的 映象集合 依赖关系集合
例子：选修关系 可简记为：SC（Sno,Cno,G)
形式化表示为：SC ( U, D, dom，F）
第二章 关系数据库
2.1 关系模型概述 2.2 关系数据结构及形式化定义 2.3 关系的完整性 2.4 关系代数 2.5 关系演算
1
2.1 关系模型概述
（1）单一的数据结构——关系
（2）关系操作
关系模型的操作包括：查询和更新
关系操作的特点：一次一集合方式
非关系操作的特点：一次一记录方式
关系代数语言 关系数据语言 关系演算语言
数据库系统概论(第五版)完整ppt课件
▪ 软件水平
没有操作系统
▪ 处理方式
批处理
.
人工管理阶段(续)
❖ 特点
▪ 数据的管理者：用户（程序员），数据不保存 ▪ 数据面向的对象：某一应用程序 ▪ 数据的共享程度：无共享、冗余度极大 ▪ 数据的独立性：不独立，完全依赖于程序 ▪ 数据的结构化：无结构 ▪ 数据控制能力：应用程序自己控制
.
应用程序与数据的对应关系(人工管理阶段)
《数据库系统概念(Database System Concepts)》（第六版） Silberschatz著， 机械工业出版社。(耶鲁大学)
学习方式及要求
听课 读书 独立完成作业 积极答疑 按时上课 认真完成上机实验
数据库系统概论
An Introduction to Database Systems
课程安排
总学时：32学时，其中24学时理论，8学时上机
关于教材
教材
▪ 数据库系统概论(第五版)，王珊,萨师煊著 高等教育出版社，2014.12
参考书
《数据库系统导论(An Introduction to Database Systems )》（第 七版）C.J.Date著 ，机械工业出版社，数据库领域中的权 威著作。(剑桥大学)
❖ 数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度 已成为衡量一个国家信息化程度的重要标志。
❖ 是学习动态网站课程的必不可少的知识； ❖ 在毕业设计和以后的工作中都能用到；
.
第一章 绪论
1.1 数据库系统概述
1.1.1 四个基本概念 1.1.2 数据管理技术的产生和发展 1.1.3 数据库系统的特点
.
DBMS的主要功能
▪ 数据库的事务管理和运行管理
演示文稿数据库系统概论第五版
[<表名2>.]<列名3>
❖ 连接字段：连接谓词中的列名称
连接条件中的各连接字段类型必须是可比的，但名字不 必相同
第4页，共81页。
连接查询（续）
1.等值与非等值连接查询 2.自身连接 3.外连接 4.多表连接
第5页，共81页。
1. 等值与非等值连接查询
❖ 等值连接：连接运算符为=
[例 3.49] 查询每个学生及其选修课程的情况
Sdept CS CS CS CS CS MA IS
Cno 1 2 3 2 3
NULL NULL
Grade 92 85 88 90 80
NULL NULL
第21页，共81页。
连接查询（续）
1.等值与非等值连接查询
2.自身连接 3.外连接
4.多表连接
第22页，共81页。
4. 多表连接
❖ 多表连接：两个以上的表进行连接
连接条件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该 元组拼接起来，形成结果表中一个元组。当遇到表2中 第一条大于表1连接字段值的元组时，对表2的查询不再 继续
第9页，共81页。
连接操作的执行过程（续）
（2）排序合并法（续）
找到表1的第二条元组，然后从刚才的中断点处继续顺序扫描表2，查 找满足连接条件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼
此查询为不相关子查询。
第32页，共81页。
带有IN谓词的子查询（续）
用自身连接完成[例 3.55]查询要求
SELECT S1.Sno, S1.Sname,S1.Sdept FROM Student S1,Student S2 WHERE S1.Sdept = S2.Sdept AND
S2.Sname = '刘晨';
❖ 连接字段：连接谓词中的列名称
连接条件中的各连接字段类型必须是可比的，但名字不 必相同
第4页，共81页。
连接查询（续）
1.等值与非等值连接查询 2.自身连接 3.外连接 4.多表连接
第5页，共81页。
1. 等值与非等值连接查询
❖ 等值连接：连接运算符为=
[例 3.49] 查询每个学生及其选修课程的情况
Sdept CS CS CS CS CS MA IS
Cno 1 2 3 2 3
NULL NULL
Grade 92 85 88 90 80
NULL NULL
第21页，共81页。
连接查询（续）
1.等值与非等值连接查询
2.自身连接 3.外连接
4.多表连接
第22页，共81页。
4. 多表连接
❖ 多表连接：两个以上的表进行连接
连接条件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该 元组拼接起来，形成结果表中一个元组。当遇到表2中 第一条大于表1连接字段值的元组时，对表2的查询不再 继续
第9页，共81页。
连接操作的执行过程（续）
（2）排序合并法（续）
找到表1的第二条元组，然后从刚才的中断点处继续顺序扫描表2，查 找满足连接条件的元组，找到后就将表1中的第一个元组与该元组拼
此查询为不相关子查询。
第32页，共81页。
带有IN谓词的子查询（续）
用自身连接完成[例 3.55]查询要求
SELECT S1.Sno, S1.Sname,S1.Sdept FROM Student S1,Student S2 WHERE S1.Sdept = S2.Sdept AND
S2.Sname = '刘晨';
王珊《数据库系统概论》教材精讲(绪论)【圣才出品】
第1章绪论本章介绍数据库系统的基本概念，包括数据管理的发展过程、数据库系统的组成部分等。
从中可以学习到为什么要使用数据库技术、数据库技术的重要性。
本章是后面各章节的准备和基础。
1.1 数据库系统概述1.1.1 数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统一、数据（Data）数据是数据库中存储的基本对象。
可以对数据做如下定义：描述事物的符号记录称为数据。
描述事物的符号可以是数字，也可以是文字、图形、图像、声音、语言等，数据有多种表现形式，它们都可以经过数字化后存入计算机。
二、数据库（DataBase，简称DB）数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的大量数据的集合。
数据库数据具有永久存储、有组织和可共享三个基本特点。
三、数据库管理系统（DataBase Management System，DBMS）数据库管理系统的主要功能包括：1．数据定义功能DBMS提供数据定义语言（Data Definition Language，DDL），用户通过它可以方便地对数据库中的数据对象进行定义。
2．数据组织、存储和管理DBMS要分类组织、存储和管理各种数据，包括数据字典、用户数据、数据的存取路径等。
3．数据操纵功能DBMS提供数据操纵语言（Data Manipulation Language，DML），用户可以使用DML操纵数据，实现对数据库的基本操作，如查询、插入、删除和修改等。
4．数据库的事务管理和运行管理数据库在建立、运用和维护时由数据库管理系统统一管理、统一控制，以保证数据的安全性、完整性、多用户对数据的并发使用及发生故障后的系统恢复。
5．数据库的建立和维护功能数据库初始数据的输入、转换功能，数据库的转储、恢复功能，数据库的重组织功能和性能监视、分析功能等。
四、数据库系统（DataBase System，DBS）数据库系统一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。
数据库系统可以用图1-1表示。
数据库系统概念原书第5版(英文)第二章ppt
Customer_nameCustomer_street Customer_city
Jones Smith Curry Lindsay
Main North North Park
customer
Harrison Rye Rye
Pittsfield
tuples (or rows)
July 25, 2021
r(R) is a relation on the relation schema R
E.g. customer (Customer_schema)
July 25, 2021
Dept. of Comp. Sci. & Tech., Tongji Uni.
8
Relation Instance (关系实例)
available and legal values of the attribute Attribute values are (normally) required to be atomic
E.g. multi-valued attribute values are not atomic E.g. composite attribute values are not atomic The special value null is a member of every domain The null value causes complications in the definition of many operations
July 25, 2021
Dept. of Comp. Sci. & Tech., Tongji Uni.
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Relation Schema (关系模式)
Jones Smith Curry Lindsay
Main North North Park
customer
Harrison Rye Rye
Pittsfield
tuples (or rows)
July 25, 2021
r(R) is a relation on the relation schema R
E.g. customer (Customer_schema)
July 25, 2021
Dept. of Comp. Sci. & Tech., Tongji Uni.
8
Relation Instance (关系实例)
available and legal values of the attribute Attribute values are (normally) required to be atomic
E.g. multi-valued attribute values are not atomic E.g. composite attribute values are not atomic The special value null is a member of every domain The null value causes complications in the definition of many operations
July 25, 2021
Dept. of Comp. Sci. & Tech., Tongji Uni.
7
Relation Schema (关系模式)
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An Introduction to Database System
第二章 关系数据库
2.1 关系数据结构及形式化定义 2.2 关系操作 2.3 关系的完整性 2.4 关系代数 2.5 *关系演算 2.6 小结
An Introduction to Database System
2.1 关系数据结构及形式化定义
｛（d1，d2，…，dn）｜diDi，i＝1，2，…，n｝ 所有域的所有取值的一个组合 不能重复
An Introduction to Database System
笛卡尔积（续）
❖ 元组（Tuple）
笛卡尔积中每一个元素（d1，d2，…，dn）叫作一个n元 组（n-tuple）或简称元组
(张清玫，计算机专业，李勇)、 (张清玫，计算机专业，刘晨) 等 都是元组
❖ 域是一组具有相同数据类型的值的集合。例:
整数 实数 介于某个取值范围的整数 指定长度的字符串集合 {‘男’，‘女’} ……………..
An Introduction to Database System
2. 笛卡尔积（Cartesian Product）
❖ 笛卡尔积
给定一组域D1，D2，…，Dn，允许其中某些域是相同的。 D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为： D1×D2×…×Dn ＝
当n=2时，称该关系为二元关系（Binary relation）
An Introduction to Database System
关系（续）
（4）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
（5）属性
关系中不同列可以对应相同的域 为了加以区分，必须对每列起一个名字，称为属性
n
M mi i 1
❖ 笛卡尔积的表示方法
笛卡尔积可表示为一张二维表 表中的每行对应一个元组，表中的每列对应一个域
An Introduction to Database System
笛卡尔积（续）
例如，给出3个域： v D1=导师集合SUPERVISOR=｛张清玫，刘逸｝ v D2=专业集合SPECIALITY=｛计算机专业，信息专业｝ v D3=研究生集合POSTGRADUATE=｛李勇，刘晨，王敏｝ v D1，D2，D3的笛卡尔积为
数据库系统概论
An Introduction to Database System
第二章 关系数据库
An Introduction to介
❖ 提出关系模型的是美国IBM公司的E.F.Codd 1970年提出关系数据模型 E.F.Codd, “A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”, 《Communication of the ACM》,1970 之后，提出了关系代数和关系演算的概念 1972年提出了关系的第一、第二、第三范式 1974年提出了关系的BC范式
AnAInntrIontdruocdtuiocntioton DtoaDtaabtaabsaese System
笛卡尔积（续）
v D1×D2×D3＝｛
(张清玫，计算机专业，李勇)，(张清玫，计算机专业，刘晨)， (张清玫，计算机专业，王敏)，(张清玫，信息专业，李勇)， (张清玫，信息专业，刘晨)，(张清玫，信息专业，王敏)， (刘逸，计算机专业，李勇)，(刘逸，计算机专业，刘晨)， (刘逸，计算机专业，王敏)，(刘逸，信息专业，李勇)， (刘逸，信息专业，刘晨)，(刘逸，信息专业，王敏) ｝
2.1.1 关系 2.1.2 关系模式 2.1.3 关系数据库 2.1.4 关系模型的存储结构
An Introduction to Database System
2.1.1 关系
❖ 单一的数据结构----关系
现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示
❖ 逻辑结构----二维表
从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表
v 基数为2×2×3＝12
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笛卡尔积（续）
表 2.1 D1，D2，D3 的笛卡尔积
SUPERVISOR 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸
SPECIALITY 计算机专业 计算机专业 计算机专业 信息专业 信息专业 信息专业 计算机专业 计算机专业 计算机专业 信息专业 信息专业 信息专业
R（D1，D2，…，Dn）
R：关系名 n：关系的目或度（Degree）
An Introduction to Database System
关系（续）
（2）元组
关系中的每个元素是关系中的元组，通常用t表示。
（3）单元关系与二元关系
当n=1时，称该关系为单元关系（Unary relation） 或一元关系
❖ 建立在集合代数的基础上
An Introduction to Database System
关系（续）
1. 域（Domain） 2. 笛卡尔积（Cartesian Product） 3. 关系（Relation）
An Introduction to Database System
1. 域（Domain）
❖ 分量（Component）
笛卡尔积元素（d1，d2，…，dn）中的每一个值di 叫作一个 分量
张清玫、计算机专业、李勇、刘晨等都是分量
An Introduction to Database System
笛卡尔积（续）
❖基数（Cardinal number）
若Di（i＝1，2，…，n）为有限集，其基数为mi（i＝1， 2，…，n），则D1×D2×…×Dn的基数M为：
POSTGRADUATE 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏
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3. 关系（Relation）
（1） 关系
D1×D2×…×Dn的子集叫作在域D1，D2，…，Dn上的 关系，表示为
第二章 关系数据库
2.1 关系数据结构及形式化定义 2.2 关系操作 2.3 关系的完整性 2.4 关系代数 2.5 *关系演算 2.6 小结
An Introduction to Database System
2.1 关系数据结构及形式化定义
｛（d1，d2，…，dn）｜diDi，i＝1，2，…，n｝ 所有域的所有取值的一个组合 不能重复
An Introduction to Database System
笛卡尔积（续）
❖ 元组（Tuple）
笛卡尔积中每一个元素（d1，d2，…，dn）叫作一个n元 组（n-tuple）或简称元组
(张清玫，计算机专业，李勇)、 (张清玫，计算机专业，刘晨) 等 都是元组
❖ 域是一组具有相同数据类型的值的集合。例:
整数 实数 介于某个取值范围的整数 指定长度的字符串集合 {‘男’，‘女’} ……………..
An Introduction to Database System
2. 笛卡尔积（Cartesian Product）
❖ 笛卡尔积
给定一组域D1，D2，…，Dn，允许其中某些域是相同的。 D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为： D1×D2×…×Dn ＝
当n=2时，称该关系为二元关系（Binary relation）
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关系（续）
（4）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
（5）属性
关系中不同列可以对应相同的域 为了加以区分，必须对每列起一个名字，称为属性
n
M mi i 1
❖ 笛卡尔积的表示方法
笛卡尔积可表示为一张二维表 表中的每行对应一个元组，表中的每列对应一个域
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笛卡尔积（续）
例如，给出3个域： v D1=导师集合SUPERVISOR=｛张清玫，刘逸｝ v D2=专业集合SPECIALITY=｛计算机专业，信息专业｝ v D3=研究生集合POSTGRADUATE=｛李勇，刘晨，王敏｝ v D1，D2，D3的笛卡尔积为
数据库系统概论
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第二章 关系数据库
An Introduction to介
❖ 提出关系模型的是美国IBM公司的E.F.Codd 1970年提出关系数据模型 E.F.Codd, “A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”, 《Communication of the ACM》,1970 之后，提出了关系代数和关系演算的概念 1972年提出了关系的第一、第二、第三范式 1974年提出了关系的BC范式
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笛卡尔积（续）
v D1×D2×D3＝｛
(张清玫，计算机专业，李勇)，(张清玫，计算机专业，刘晨)， (张清玫，计算机专业，王敏)，(张清玫，信息专业，李勇)， (张清玫，信息专业，刘晨)，(张清玫，信息专业，王敏)， (刘逸，计算机专业，李勇)，(刘逸，计算机专业，刘晨)， (刘逸，计算机专业，王敏)，(刘逸，信息专业，李勇)， (刘逸，信息专业，刘晨)，(刘逸，信息专业，王敏) ｝
2.1.1 关系 2.1.2 关系模式 2.1.3 关系数据库 2.1.4 关系模型的存储结构
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2.1.1 关系
❖ 单一的数据结构----关系
现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示
❖ 逻辑结构----二维表
从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表
v 基数为2×2×3＝12
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笛卡尔积（续）
表 2.1 D1，D2，D3 的笛卡尔积
SUPERVISOR 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 张清玫 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸 刘逸
SPECIALITY 计算机专业 计算机专业 计算机专业 信息专业 信息专业 信息专业 计算机专业 计算机专业 计算机专业 信息专业 信息专业 信息专业
R（D1，D2，…，Dn）
R：关系名 n：关系的目或度（Degree）
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关系（续）
（2）元组
关系中的每个元素是关系中的元组，通常用t表示。
（3）单元关系与二元关系
当n=1时，称该关系为单元关系（Unary relation） 或一元关系
❖ 建立在集合代数的基础上
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关系（续）
1. 域（Domain） 2. 笛卡尔积（Cartesian Product） 3. 关系（Relation）
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1. 域（Domain）
❖ 分量（Component）
笛卡尔积元素（d1，d2，…，dn）中的每一个值di 叫作一个 分量
张清玫、计算机专业、李勇、刘晨等都是分量
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笛卡尔积（续）
❖基数（Cardinal number）
若Di（i＝1，2，…，n）为有限集，其基数为mi（i＝1， 2，…，n），则D1×D2×…×Dn的基数M为：
POSTGRADUATE 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏
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3. 关系（Relation）
（1） 关系
D1×D2×…×Dn的子集叫作在域D1，D2，…，Dn上的 关系，表示为