第2章 关系数据库
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第2章 关系数据库
2.1 关系数据库基本概念 2.2 关系数据库的完整性 2.3 关系代数
P1
关系数据库
❖ 关系数据库是指采用了关系模型来组织数据的数 据库。
❖ 关系模型是在1970年由IBM的研究员E.F.Codd博士 提出的，在之后的几十年中，关系模型的概念得 到了充分的发展并逐渐成为主流数据库结构的主 流模型。
表2-2 供应商信息表
供应商名称
海明食品有限公司 香港华能集团
Nominsen电子有限公司 海尔集团
美达有限公司
资质等级
A AAA AA AAA AA
所属地区
国家
地区
中国
深圳
中国
香港
美国
旧金山
中国 中国
青岛 沈阳
表2-3 规范化后的供应商信息表
供应商编号
供应商名称
资质等级
S-01
海明食品有限公司
A
❖ 简单来说，关系模型指的就是二维表格模型，而 一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系 所组成的一个数据组织。
P2
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。
P3
❖ 例如，教师与课程的关系模型
P8
❖ 关键字（键）
▪ 关系中能唯一区分、确定不同元组的属性或属性组合 ，称为该关系的一个关键字，简称“键”。
▪ 候选关键字（候选键）
• 关系中能够成为关键字的属性或属性组合可能不是唯一的。凡 在关系中能够唯一区分确定不同元组的属性或属性组合，均称 为候选关键字，也可称为候选键。
▪ 主关键字（主键）
M-01
康Βιβλιοθήκη Baidu傅方便面
食品
桶
2012-6-20
3.50
M-02
娃哈哈矿泉水
食品
瓶
2012-6-1
2.00
M-03
三星手机
数码
件
2012-4-23 2500.00
M-04
佳能数码相机
数码
件
2012-5-1
2000.00
M-05
苏泊尔不粘锅 日用百货
个
2012-3-1
120.00
M-06
干湿两用平板 拖把
M-02
2.00
2.00
D2012002
M-03
2500.00
2480.00
D2012002
M-04
2000.00
1980.00
D2012002
M-05
120.00
120.00
（4）列的顺序无所谓
▪ 在关系中列的次序可以任意交换。但是交换时，应连同属性名一起交换
表2-5 商品信息表
商品名称
商品类型 商品编号 计量单位 出厂日期 评估价格
P10
2.1.2关系的性质
（1）关系的分量必须取原子值
关系中每一分量必须是不可分的数据项，或者说所有属性值都是原子 的，即是一个确定的值，而不是值的集合。属性值可以为空值，表示 “未知”或“不可使用”。满足此条件的关系称为规范化关系，否则 称为非规范化关系。
供应商编号
S-01 S-02 S-03 S-04 S-05
▪ 例如，商品编号、商品名称、商品类型、计量单位等
P6
❖域
▪ 属性所对应的取值变化范围叫属性的值域，是一组具 有相同数据类型的值的集合。例如，商品类型出自域{ 食品，数码，日用百货，服装，玩具}。
❖域中所包含的值的个数称为域的基数（用m表 示）。
例如：
D1={李力，王平，刘伟} m1=3
D2={男，女}
康师傅方便面
食品
M-01
桶
2012-6-20
3.50
娃哈哈矿泉水
食品
M-02
瓶
2012-6-1
2.00
三星手机
数码
M-03
件
2012-4-23 2500.00
佳能数码相机
数码
M-04
件
2012-5-1 2000.00
苏泊尔不粘锅
妙洁干湿两用 平板拖把
日用百货 日用百货
M-05 M-06
个
2012-3-1 120.00
日用百货
个
2012-5-26
79.00
2.1.1关系及相关术语
❖关系
▪ 每一张表称为一个具体的关系。
❖元组
▪ 二维表的每一行在关系中称为元组，一个元组对应表 中一个记录。例如，（M-01，康师傅方便面，食品， 桶，2012-6-20，3.50）即为一个元组。
❖属性
▪ 二维表的每一列在关系中称为属性，每个属性都有一 个属性名，属性值则是各元组属性的取值。属性的个 数称为“元数”
教师Ｔ
关联
TNO 教师号
TN 姓名
课程C
CNO 课程号
CN 课程名
SEX 性别
AGE 年龄
PROF 职称
关授联课SC
CT 课时
SAL 工资
COMM 岗位津贴
DEPT 系
联 系
TNO 教师号
CNO 课程号
P4
2.1 关系数据库基本概念
表2-1 商品信息表
商品编号
商品名称
商品类型 计量单位 出厂日期 评估价格
S-02
香港华能集团
AAA
S-03
Nominsen电子有限公司
AA
S-04
海尔集团
AAA
S-05
美达有限公司
AA
国家
地区
中国 中国
深圳 香港
美国
旧金山
中国 中国
青岛 沈阳
P12
（2）列是同质的
▪ 关系的每一列中的分量是同一类型的数据，来自同一个域。 ▪ 例如，深圳、香港、旧金山等来自同一个域，即地区域。
m2=2
D3={47,28,30}
m3=3
P7
关系R的元数为5，基数为4
RABCDE
a1
b1
c1
d1
e1
a2
b2
c2
d2
e2
a3
b3
c3
d3
e3
a4
b4
c4
d4
e4
一般术语 字段、数据项 记录类型 记录1 记录2 记录3 记录4 字段值
关系模型术语 属性 关系模式 元组1 元组2 元组3 元组4 属性值
• 在候选关键字中选定一个作为关键字，称为关系的主关键字。
P9
❖ 关系型数据库的优点：
▪ 容易理解：二维表结构是非常贴近逻辑世界的一个概 念，关系模型相对网状、层次等其他模型来说更容易 理解
▪ 使用方便：通用的SQL语言使得操作关系型数据库非常 方便
▪ 易于维护：丰富的完整性(实体完整性、参照完整性和 用户定义的完整性)大大减低了数据冗余和数据不一致 的概率
个
2012-5-26 79.00
P14
❖ 但是，如果不交换属性名，只交换属性列中的值 ，则变为了不同的关系。如表2-6所示。这个关系 不符合实际意义。
表2-6 商品信息表
商品编号
商品名称 商品类型 计量单位
（3）不同的列允许出自同一个域
▪ 关系的每一列称为一个属性，不同的属性要给予不同的属性名，但关系中不
同的列允许出自同一个域。
表2-4 采购信息
订单编号
商品编号
评估价格
采购价格
D2012001
M-01
3.50
3.80
D2012001
M-02
2.00
1.90
D2012002
M-01
3.50
3.60
D2012002
2.1 关系数据库基本概念 2.2 关系数据库的完整性 2.3 关系代数
P1
关系数据库
❖ 关系数据库是指采用了关系模型来组织数据的数 据库。
❖ 关系模型是在1970年由IBM的研究员E.F.Codd博士 提出的，在之后的几十年中，关系模型的概念得 到了充分的发展并逐渐成为主流数据库结构的主 流模型。
表2-2 供应商信息表
供应商名称
海明食品有限公司 香港华能集团
Nominsen电子有限公司 海尔集团
美达有限公司
资质等级
A AAA AA AAA AA
所属地区
国家
地区
中国
深圳
中国
香港
美国
旧金山
中国 中国
青岛 沈阳
表2-3 规范化后的供应商信息表
供应商编号
供应商名称
资质等级
S-01
海明食品有限公司
A
❖ 简单来说，关系模型指的就是二维表格模型，而 一个关系型数据库就是由二维表及其之间的联系 所组成的一个数据组织。
P2
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。
P3
❖ 例如，教师与课程的关系模型
P8
❖ 关键字（键）
▪ 关系中能唯一区分、确定不同元组的属性或属性组合 ，称为该关系的一个关键字，简称“键”。
▪ 候选关键字（候选键）
• 关系中能够成为关键字的属性或属性组合可能不是唯一的。凡 在关系中能够唯一区分确定不同元组的属性或属性组合，均称 为候选关键字，也可称为候选键。
▪ 主关键字（主键）
M-01
康Βιβλιοθήκη Baidu傅方便面
食品
桶
2012-6-20
3.50
M-02
娃哈哈矿泉水
食品
瓶
2012-6-1
2.00
M-03
三星手机
数码
件
2012-4-23 2500.00
M-04
佳能数码相机
数码
件
2012-5-1
2000.00
M-05
苏泊尔不粘锅 日用百货
个
2012-3-1
120.00
M-06
干湿两用平板 拖把
M-02
2.00
2.00
D2012002
M-03
2500.00
2480.00
D2012002
M-04
2000.00
1980.00
D2012002
M-05
120.00
120.00
（4）列的顺序无所谓
▪ 在关系中列的次序可以任意交换。但是交换时，应连同属性名一起交换
表2-5 商品信息表
商品名称
商品类型 商品编号 计量单位 出厂日期 评估价格
P10
2.1.2关系的性质
（1）关系的分量必须取原子值
关系中每一分量必须是不可分的数据项，或者说所有属性值都是原子 的，即是一个确定的值，而不是值的集合。属性值可以为空值，表示 “未知”或“不可使用”。满足此条件的关系称为规范化关系，否则 称为非规范化关系。
供应商编号
S-01 S-02 S-03 S-04 S-05
▪ 例如，商品编号、商品名称、商品类型、计量单位等
P6
❖域
▪ 属性所对应的取值变化范围叫属性的值域，是一组具 有相同数据类型的值的集合。例如，商品类型出自域{ 食品，数码，日用百货，服装，玩具}。
❖域中所包含的值的个数称为域的基数（用m表 示）。
例如：
D1={李力，王平，刘伟} m1=3
D2={男，女}
康师傅方便面
食品
M-01
桶
2012-6-20
3.50
娃哈哈矿泉水
食品
M-02
瓶
2012-6-1
2.00
三星手机
数码
M-03
件
2012-4-23 2500.00
佳能数码相机
数码
M-04
件
2012-5-1 2000.00
苏泊尔不粘锅
妙洁干湿两用 平板拖把
日用百货 日用百货
M-05 M-06
个
2012-3-1 120.00
日用百货
个
2012-5-26
79.00
2.1.1关系及相关术语
❖关系
▪ 每一张表称为一个具体的关系。
❖元组
▪ 二维表的每一行在关系中称为元组，一个元组对应表 中一个记录。例如，（M-01，康师傅方便面，食品， 桶，2012-6-20，3.50）即为一个元组。
❖属性
▪ 二维表的每一列在关系中称为属性，每个属性都有一 个属性名，属性值则是各元组属性的取值。属性的个 数称为“元数”
教师Ｔ
关联
TNO 教师号
TN 姓名
课程C
CNO 课程号
CN 课程名
SEX 性别
AGE 年龄
PROF 职称
关授联课SC
CT 课时
SAL 工资
COMM 岗位津贴
DEPT 系
联 系
TNO 教师号
CNO 课程号
P4
2.1 关系数据库基本概念
表2-1 商品信息表
商品编号
商品名称
商品类型 计量单位 出厂日期 评估价格
S-02
香港华能集团
AAA
S-03
Nominsen电子有限公司
AA
S-04
海尔集团
AAA
S-05
美达有限公司
AA
国家
地区
中国 中国
深圳 香港
美国
旧金山
中国 中国
青岛 沈阳
P12
（2）列是同质的
▪ 关系的每一列中的分量是同一类型的数据，来自同一个域。 ▪ 例如，深圳、香港、旧金山等来自同一个域，即地区域。
m2=2
D3={47,28,30}
m3=3
P7
关系R的元数为5，基数为4
RABCDE
a1
b1
c1
d1
e1
a2
b2
c2
d2
e2
a3
b3
c3
d3
e3
a4
b4
c4
d4
e4
一般术语 字段、数据项 记录类型 记录1 记录2 记录3 记录4 字段值
关系模型术语 属性 关系模式 元组1 元组2 元组3 元组4 属性值
• 在候选关键字中选定一个作为关键字，称为关系的主关键字。
P9
❖ 关系型数据库的优点：
▪ 容易理解：二维表结构是非常贴近逻辑世界的一个概 念，关系模型相对网状、层次等其他模型来说更容易 理解
▪ 使用方便：通用的SQL语言使得操作关系型数据库非常 方便
▪ 易于维护：丰富的完整性(实体完整性、参照完整性和 用户定义的完整性)大大减低了数据冗余和数据不一致 的概率
个
2012-5-26 79.00
P14
❖ 但是，如果不交换属性名，只交换属性列中的值 ，则变为了不同的关系。如表2-6所示。这个关系 不符合实际意义。
表2-6 商品信息表
商品编号
商品名称 商品类型 计量单位
（3）不同的列允许出自同一个域
▪ 关系的每一列称为一个属性，不同的属性要给予不同的属性名，但关系中不
同的列允许出自同一个域。
表2-4 采购信息
订单编号
商品编号
评估价格
采购价格
D2012001
M-01
3.50
3.80
D2012001
M-02
2.00
1.90
D2012002
M-01
3.50
3.60
D2012002