2数据库系统原理 第二章 关系数据库PPT课件
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▪ 关系数据库模式
➢ 关系数据库中所有关系模式的集合
▪ 关系数据库的值
➢ 关系数据库在某一时刻的快照
17
§2.2 关系操作
▪ 基本的关系操作
查询
➢ 选择 ➢ 投影 ➢ 连接 ➢除 ➢并 ➢差 ➢交 ➢ 笛卡儿积
更新
➢ 插入 ➢ 删除 ➢ 修改
▪ 关系操作的特点：操作的对象和结果都是集合 18
▪ 关系数据语言的分类
▪ 关系模式
➢ R（U，D，dom，F）
➢ R（U）
➢ R（A1，A2，…，An）
其中：
R 关系名
U 组成该关系的属性名集合
D 属性组U中属性所来自的域
dom 属性向域的映象集合
F 属性间的数据依赖关系集合
*注意：关系模式和关系往往统称为关系，通过上下文加
以区别
16
关系数据库的定义
▪ 关系数据库
➢ 基于关系数据模型的数据库RDB ➢ 关系数据库管理系统RDBMS
假设：专业与导师：1:n; 导师与研究生：1:n 于是：SAP关系可以包含三个元组
｛ (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) }
11
关系数据结构的定义
▪码
➢ 若关系中的某一组属性的值能唯一地标识一个元 组，则称该属性组为候选码。
➢ 候选码之一可被选作主码（PrimaryKey,PK）。 ➢ 全码（All-key） ➢ 候选码的诸属性称为主属性（Prime attribute）。
P OSTGRADUATE 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏
9
关系数据结构的定义（续）
▪ 关系
➢ D1×D2×…×Dn的子集叫作在域D1,D2,…,Dn上的关 系，表示为 R(D1,D2,…,Dn,)
➢ R：关系名；n：关系的目或度（Degree） 当n=1时，称该关系为单元关系（Unary relation）
该笛卡儿积的基数为2×2×3＝12
8
表 2.1 D1，D2，D3 的笛卡尔积
SUP ERVISOR 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
SP ECIALITY 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
个域 ➢ 列的顺序无关 ➢ 行的顺序无关 ➢ 分量（每个元组中的每个属性）必须取原子值 ➢ 任意两个元组不能完全相同
14
关系数据结构的定义
▪ 关系模式
➢ 关系模式是采用关系数据模型对数据的描述 ➢ 是”型”
▪ 关系
➢ 是相应关系模式的值（实例） ➢ 是相应实体集在某一时刻的快照
15
关系数据结构的定义
12
关系数据结构的定义
▪ 基本关系（基本表）
➢ 实际存在的表 ➢ 实际存储数据的逻辑表示
▪ 查询表
➢ 查询结果对应的表
▪ 视图表
➢ 由基本表或其他视图表导出的表 ➢ 虚表，无实际存储的物理表相对应
13
关系数据结构的定义
▪ 基本表的性质
➢ 列是同质的，来自同一个域 ➢ 不同的属性具有不同的属性名，但可以来自同一
关系代数语言
➢用对关系的运算来表达查询要求 ➢例如ISBL
关系演算语言
➢用谓词来表达查询要求 ➢元组关系演算语言 例如：APLHA,QUEL ➢域关系演算语言 例如：QBE
具有关系代数和关系演算双重特点的语言
➢例如：SQL
▪ 关系语言是一种高度非过程化的语言
系统可以自动选择较优的存取路径，提高查询效率。
第二章 关系数据库
1
整体概况
+ 概况1
您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
概况2
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。
概况3
+ 您的内容打在这里，或者通过复制您的文本后。 2
本章内容
▪ 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 ▪ 关系演算（略）
3
§2.1 关系数据结构及形式化定义
19
§2.3 关系的完整性
▪ 对关系的某种约束条件 ▪ 关系模型的完整性约束
➢ 实体完整性 ➢ 参照完整性 ➢ 用户定义的完整性
➢ 笛卡尔积元素（d1，d2，…，dn）中的每一个值 di叫作一个分量。
6
笛卡儿积
▪ 基数（Cardinal number）ຫໍສະໝຸດ Baidu
➢ 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：
n
M
m i1
i
7
➢ 例 给出三个域：
D1=Supervisor ={ 张清玫，刘逸 } D2=Speciality={计算机专业，信息专业} D3=Postgraduate={李勇，刘晨，王敏} 则D1，D2，D3的笛卡尔积为： D1×D2×D3 ＝
n=2时，称该关系为二元关系（Binary relation）。
➢ 关系是笛卡儿积的子集，是一张二维表，表的每行 对应一个元组，列对应一个域，给每个列取名属性 名以示区别
10
▪ 例 在表2.1 的笛卡尔积中取出有实际意义的 元组来构造关系
▪ 关系：SAP(Supervisor，Speciality， Postgraduate)
▪ 关系模型建立在集合代数的基础上 ▪ 关系数据结构的基本概念
➢ 关系 ➢ 关系模式 ➢ 关系数据库
4
关系数据结构的定义
▪域
➢ 域是一组具有相同数据类型的值的集合 ➢ 例如：整数、实数、介于某个取值范围的整数、长
度指定长度的字符串集合、{‘男’，‘女’}、介 于某个取值范围的日期
5
关系数据结构的定义
▪ 笛卡儿积
➢ 给定一组域D1,D2,…,Dn,这些域中可以有相同的。 D1,D2,…,Dn的笛卡儿积为: D1×D2×…×Dn = {(d1,d2,…,dn) | di∈ Di, i=1,2,…,n}
➢ 所有域的所有取值的一个组合、不能重复
➢ 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)， (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)｝
➢ 关系数据库中所有关系模式的集合
▪ 关系数据库的值
➢ 关系数据库在某一时刻的快照
17
§2.2 关系操作
▪ 基本的关系操作
查询
➢ 选择 ➢ 投影 ➢ 连接 ➢除 ➢并 ➢差 ➢交 ➢ 笛卡儿积
更新
➢ 插入 ➢ 删除 ➢ 修改
▪ 关系操作的特点：操作的对象和结果都是集合 18
▪ 关系数据语言的分类
▪ 关系模式
➢ R（U，D，dom，F）
➢ R（U）
➢ R（A1，A2，…，An）
其中：
R 关系名
U 组成该关系的属性名集合
D 属性组U中属性所来自的域
dom 属性向域的映象集合
F 属性间的数据依赖关系集合
*注意：关系模式和关系往往统称为关系，通过上下文加
以区别
16
关系数据库的定义
▪ 关系数据库
➢ 基于关系数据模型的数据库RDB ➢ 关系数据库管理系统RDBMS
假设：专业与导师：1:n; 导师与研究生：1:n 于是：SAP关系可以包含三个元组
｛ (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) }
11
关系数据结构的定义
▪码
➢ 若关系中的某一组属性的值能唯一地标识一个元 组，则称该属性组为候选码。
➢ 候选码之一可被选作主码（PrimaryKey,PK）。 ➢ 全码（All-key） ➢ 候选码的诸属性称为主属性（Prime attribute）。
P OSTGRADUATE 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏
9
关系数据结构的定义（续）
▪ 关系
➢ D1×D2×…×Dn的子集叫作在域D1,D2,…,Dn上的关 系，表示为 R(D1,D2,…,Dn,)
➢ R：关系名；n：关系的目或度（Degree） 当n=1时，称该关系为单元关系（Unary relation）
该笛卡儿积的基数为2×2×3＝12
8
表 2.1 D1，D2，D3 的笛卡尔积
SUP ERVISOR 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
SP ECIALITY 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
个域 ➢ 列的顺序无关 ➢ 行的顺序无关 ➢ 分量（每个元组中的每个属性）必须取原子值 ➢ 任意两个元组不能完全相同
14
关系数据结构的定义
▪ 关系模式
➢ 关系模式是采用关系数据模型对数据的描述 ➢ 是”型”
▪ 关系
➢ 是相应关系模式的值（实例） ➢ 是相应实体集在某一时刻的快照
15
关系数据结构的定义
12
关系数据结构的定义
▪ 基本关系（基本表）
➢ 实际存在的表 ➢ 实际存储数据的逻辑表示
▪ 查询表
➢ 查询结果对应的表
▪ 视图表
➢ 由基本表或其他视图表导出的表 ➢ 虚表，无实际存储的物理表相对应
13
关系数据结构的定义
▪ 基本表的性质
➢ 列是同质的，来自同一个域 ➢ 不同的属性具有不同的属性名，但可以来自同一
关系代数语言
➢用对关系的运算来表达查询要求 ➢例如ISBL
关系演算语言
➢用谓词来表达查询要求 ➢元组关系演算语言 例如：APLHA,QUEL ➢域关系演算语言 例如：QBE
具有关系代数和关系演算双重特点的语言
➢例如：SQL
▪ 关系语言是一种高度非过程化的语言
系统可以自动选择较优的存取路径，提高查询效率。
第二章 关系数据库
1
整体概况
+ 概况1
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概况2
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概况3
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本章内容
▪ 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 ▪ 关系演算（略）
3
§2.1 关系数据结构及形式化定义
19
§2.3 关系的完整性
▪ 对关系的某种约束条件 ▪ 关系模型的完整性约束
➢ 实体完整性 ➢ 参照完整性 ➢ 用户定义的完整性
➢ 笛卡尔积元素（d1，d2，…，dn）中的每一个值 di叫作一个分量。
6
笛卡儿积
▪ 基数（Cardinal number）ຫໍສະໝຸດ Baidu
➢ 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：
n
M
m i1
i
7
➢ 例 给出三个域：
D1=Supervisor ={ 张清玫，刘逸 } D2=Speciality={计算机专业，信息专业} D3=Postgraduate={李勇，刘晨，王敏} 则D1，D2，D3的笛卡尔积为： D1×D2×D3 ＝
n=2时，称该关系为二元关系（Binary relation）。
➢ 关系是笛卡儿积的子集，是一张二维表，表的每行 对应一个元组，列对应一个域，给每个列取名属性 名以示区别
10
▪ 例 在表2.1 的笛卡尔积中取出有实际意义的 元组来构造关系
▪ 关系：SAP(Supervisor，Speciality， Postgraduate)
▪ 关系模型建立在集合代数的基础上 ▪ 关系数据结构的基本概念
➢ 关系 ➢ 关系模式 ➢ 关系数据库
4
关系数据结构的定义
▪域
➢ 域是一组具有相同数据类型的值的集合 ➢ 例如：整数、实数、介于某个取值范围的整数、长
度指定长度的字符串集合、{‘男’，‘女’}、介 于某个取值范围的日期
5
关系数据结构的定义
▪ 笛卡儿积
➢ 给定一组域D1,D2,…,Dn,这些域中可以有相同的。 D1,D2,…,Dn的笛卡儿积为: D1×D2×…×Dn = {(d1,d2,…,dn) | di∈ Di, i=1,2,…,n}
➢ 所有域的所有取值的一个组合、不能重复
➢ 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)， (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)｝