數(shù)據(jù)庫原理與技術(shù)教學(xué)課件陸勤第2章關(guān)系運算.ppt

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1、第二章關(guān)系運算2．1關(guān)系模型概述關(guān)系模型由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合和完整性約束三部分組成。1．關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表。2．關(guān)系操作采用集合操作方式，操作的對象和結(jié)果都是集合。選擇、投影、連接、除、并、交、差增、刪、改操作1關(guān)系代數(shù)、元組關(guān)系演算和域關(guān)系演算三種查詢語言在表達(dá)能力上是完全等價的。SQL(StructurelQueryLanguage，結(jié)構(gòu)化查詢語言)是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言。三種查詢語言：23．完整性約束允許定義三類完整性：實體完整性、參照完整性（均為必須滿足的完整性約束條件，應(yīng)由關(guān)系系統(tǒng)自動支持）、用戶定義的完整性。2．2關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1．

2、關(guān)系定義2．1域(domain)是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。定義2．2給定一組域D1，D2，…，Dn，這些域可以完全不同，也可以部分或全部相同。3D1，D2，…，Dn的笛卡爾積(cartesianproduct)為:D1×D2×…×Dn＝{(d1,d2,…,dn)

3、di∈Di，i=1,2,…，n}每個元素(d1,d2,…,dn)稱為元組(tuple)。每個值di稱為分量(component)。若Di(i＝1，2，…，n)為有限集，其基數(shù)為mi(i=1,2,…n)，則D1×D2×…×Dn的基數(shù)為：笛卡爾積可表示為一個二維表。表中的每行對應(yīng)一個元組，表中的每列對應(yīng)一個域。4例如

4、，我們給出三個域：D1=導(dǎo)師集合SUPERVISOR＝{張清玫，劉逸}D2=專業(yè)集合SPECIALITY＝{計算機(jī)專業(yè)，信息專業(yè)}D3=研究生集合POSTGRADUATE＝{李勇，劉晨，王名}則D1，D2，D3的笛卡爾積為：D1×D2×D3＝{(張清玫,計算機(jī)專業(yè),李勇)，(張清玫,計算機(jī)專業(yè),劉晨)，(張清玫,計算機(jī)專業(yè),王名)，(張清玫,信息專業(yè),李勇)，(張清玫,信息專業(yè),劉晨)，(張清玫,信息專業(yè),王名)，(劉逸,計算機(jī)專業(yè),李勇)，(劉逸,計算機(jī)專業(yè),劉晨)，(劉逸,計算機(jī)專業(yè),王名)，(劉逸,信息專業(yè),李勇)，(劉逸,信息專業(yè),劉晨)，(劉逸,信息專業(yè),王名)}56關(guān)

5、系(relation)的表示定義2．3D1×D2×…×Dn的子集叫作在域D1，D2，…，Dn上的關(guān)系，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(degree)。關(guān)系中的每個元素是關(guān)系中的元組，通常用t表示關(guān)系是笛卡爾積的子集，所以關(guān)系也是一個二維表必須對每列起一個名字，稱為屬性(attribute)。n目關(guān)系必有n個屬性。7候選碼(candidatekey)若關(guān)系中的某一屬性組(無冗余)的值能唯一地標(biāo)識一個元組，則稱該屬性組為候選碼(candidatekey)。若一個關(guān)系有多個候選碼，則選定其中一個為主碼(primarykey)。包含在主碼中的屬性

6、稱為主屬性(primeattribute)。8例：SAP(SUPERVISOR，SPECIAIITY，POSTGRADUATE)，即SAP關(guān)系。POSTGRADUATE為主碼9關(guān)系有三種類型：基本表，查詢表和視圖表。基本表是實際存儲數(shù)據(jù)的邏輯表示。查詢表是查詢結(jié)果對應(yīng)的表。視圖表是由基本表或其他視圖表導(dǎo)出的表，是虛表?；娟P(guān)系的性質(zhì)：列中的分量屬同一域。不同的列可有相同的域稱列為屬性，不同的屬性要給予不同的屬性名。例如，上例中，可只給兩個域：人(PERSON)＝張清玫，劉逸，李勇，劉晨，王名專業(yè)(SPECIALITY)＝計算機(jī)專業(yè)，信息專業(yè)導(dǎo)師，研究生取值均屬于同一個域——PER

7、SON。10列的順序可以任意交換任意兩個元組不能完全相同行的順序可以任意交換分量必須取原子值（即表中不含表）關(guān)系模型要求關(guān)系必須是規(guī)范化的，即要求關(guān)系模式必須滿足一定的規(guī)范條件，這些規(guī)范條件中最基本的一條就是，關(guān)系的每一個分量必須是一個不可分的數(shù)據(jù)項。我們把規(guī)范化的關(guān)系簡稱為范式(normalform)。11非規(guī)范化關(guān)系122．關(guān)系模式定義2．4關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式(relationschema)。它可以形式化地表示為R(U，D，DOM，I，F(xiàn))R是關(guān)系名U是R的屬性集合{A1,A2,…,An}D是U中屬性域的集合{D1,D2,…,Dn}DOM是U到D的映射I是完整性約束集合F

8、是屬性間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系集合。13例如，導(dǎo)師和研究生出自同一域，有不同于域名（PERSON）的屬性名，在關(guān)系模式中必須給以映象：DOM(SUPERVISOR_PERSON)＝DOM(POSTGRADUATE_PERSON)＝PERSON關(guān)系模式通?？梢院営洖镽(U)或R(A1，A2，…，An)14關(guān)系模式是型，是靜態(tài)的、穩(wěn)定的關(guān)系是關(guān)系模式的值，是動態(tài)的、隨時間不斷變化的。關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式（靜態(tài)），是對關(guān)系數(shù)據(jù)庫的描述，它包括若干域的定義以及在這些域上定義的若干關(guān)系模式。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的