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《數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用 教學(xué)課件 作者 范劍波 1_ 第3章 關(guān)系數(shù)據(jù)模型.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、第3章關(guān)系數(shù)據(jù)模型Chapter3RelationDataModel本章重點(diǎn)本章系統(tǒng)講解了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的重要概念，包括關(guān)系的定義、關(guān)系模型的三要素（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作和關(guān)系的完整性）和關(guān)系的完備性。要求重點(diǎn)掌握關(guān)系代數(shù)的運(yùn)算，學(xué)會關(guān)系演算的表達(dá)方法，掌握關(guān)系數(shù)據(jù)庫查詢優(yōu)化的內(nèi)容。3.1關(guān)系模型的基本概念3.1.1關(guān)系的通俗解釋在關(guān)系模型中，信息被組織成若干張二維表的結(jié)構(gòu)，每一張二維表稱為一個關(guān)系(relation)或表(table)，每個表中的信息只用來描述客觀世界中的一件事情。例如，在學(xué)校中，為了表達(dá)學(xué)生與專
2、業(yè)的“所屬”關(guān)系，學(xué)生與課程的“選修”關(guān)系，教師與課程的“任教”關(guān)系，可以制成如下表格：表3.1學(xué)生選課登記表下面結(jié)合該表介紹關(guān)系模型中的基本概念。1．表(Table)，也稱關(guān)系，由表名、列名及若干行組成。表的結(jié)構(gòu)或框架有時也稱關(guān)系模式，如表3.l的關(guān)系模式為：學(xué)生選課登記表(學(xué)號，姓名，專業(yè)，選修課程，任課教師)。2．列(Field)，也稱字段或?qū)傩?。表中的每個列都包含同一類的信息。表中列的順序與要表達(dá)的信息無必要的聯(lián)系，因此列是無序的。3．行(Row)，也稱元組(Tuple)。表中每個行由若干個字段值組成
3、，用來描述一個對象的信息。每個字段值描述該對象的某種性質(zhì)或?qū)傩?。行的次序也是不重要的，一般可以互換，但在一張表中，一般不能出現(xiàn)完全相同的兩個行。4．鍵碼(Key)，也稱關(guān)鍵字。對表中的某個屬性或?qū)傩越M，若它們的值唯一地標(biāo)識一個元組，則它就是鍵碼。如表3.l中，屬性組(學(xué)號，選修課程)就是鍵碼，它可決定整個元組的性質(zhì)。換言之，如果有兩個元組它們的學(xué)號和選修課程字段的值完全相同，那么，它們的姓名、專業(yè)和任課教師字段的值肯定相同，即它們只能是一個元組。5．值域(Domain)，屬性的取值范圍。在表中每個列都以某個值
4、域?yàn)榛A(chǔ)從某個域中取得數(shù)據(jù)。例如，學(xué)號的值域是六位整數(shù)等，在關(guān)系模型中允許多個列從同一值域中取值。6．表名和列名的命名規(guī)定：表名在整個數(shù)據(jù)庫中必須唯一；列名在一個表中必須唯一，但在不同的表中可以出現(xiàn)相同的名字；表名和列名應(yīng)盡可能帶有一定的意義并盡量簡單。3.1.2關(guān)系的數(shù)學(xué)定義定義3.1域(Domain)是值的集合。定義3.2給定一組域D1，D2，...，Dn，這些域中可以有相同的域，D1，D2,...，Dn的笛卡兒積為：D1×D2×...×Dn＝{(d1，d2，…，dn)
5、di∈Di,i=1，2，…，n}，
6、其中每一個元素(d1，d2,...，dn)叫作一個n元組(n-tuple)，或簡稱為元組；元素中每一個值di叫做一個分量(Component)。若Di(i=1，2，…，n)為有限集，其基數(shù)為mi(i＝1,...，n)，則D1×D2×…×Dn的基數(shù)為:定義3.3若D1×D2×…×Dn為笛卡兒積，則它的子集叫做在域D1×D2×…×Dn上的關(guān)系(Relation)，可以用R(D1，D2，…，Dn)表示。這里R表示關(guān)系的名字，n是關(guān)系的目或度。關(guān)系是一個二維表，表的每行對應(yīng)一個元組，表的每列對應(yīng)一個域．由于域可以相同
7、，所以為了加以區(qū)分。對每列起一個名字，稱為屬性。n目關(guān)系必有n個屬性?？傊瑪?shù)據(jù)庫中的關(guān)系有以下性質(zhì)：1．每列中的分量是同類型的數(shù)據(jù)，來自同一個域；2．不同列可出自同一個域，每一列稱為屬性，要給予不同的屬性名；3．列的順序可任意交換，行的順序也可任意交換；4．關(guān)系中的任意兩個元組不能完全相同；5．每一分量必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。3.1.3關(guān)系模型1．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在關(guān)系模型中，無論是實(shí)體還是實(shí)體之間的聯(lián)系均由單一的結(jié)構(gòu)類型即關(guān)系來表示。也就是說，任何一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫都是由若干張互相關(guān)聯(lián)的表組成。關(guān)系模式與關(guān)系是彼此密切
8、相關(guān)但又有所區(qū)別的兩個概念，它們之間的關(guān)系是一種“型與值”的關(guān)聯(lián)關(guān)系。關(guān)系模式是靜態(tài)的，而關(guān)系則是動態(tài)的。2．關(guān)系操作關(guān)系操作方式的特點(diǎn)是集合操作，即操作的對象和結(jié)果是集合，也稱為一次一集合的方式。非關(guān)系型的數(shù)據(jù)操作方式則為一次一記錄的方式。3.關(guān)系模型的三類完整性關(guān)系模型的三類完整性包括實(shí)體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。實(shí)體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，應(yīng)該由關(guān)系系統(tǒng)自動支持。(l)實(shí)體完整性：在任何關(guān)系的任何一個元組中，主鍵碼值的任一分量都不允許為空值。(2)參照完整性（引
9、用完整性）：若某個屬性或?qū)傩越M不是A表的主鍵碼，但它是另一張B表的主鍵碼，則該屬性或?qū)傩越M稱為A表的外鍵碼。在關(guān)系模型中，外鍵碼或者取空值或者等于B中某個元組的主鍵碼值。(3)用戶定義完整性：由用戶針對某一具體數(shù)據(jù)庫的約束條件來定義完整性。它由應(yīng)用環(huán)境決定，反映了某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。關(guān)系模型的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。3.1.4關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)按照RDBMS產(chǎn)品對關(guān)系模型的支持程度的不同
