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1、关系数据库理论基础 v关系模型的基本概念 v关系运算 v关系模式设计 注意：重点掌握各种结论，不用 掌握证明过程 学习目标 关系数据库的基本概念 从E-R模型导出关系模式 关系模式的规范化 关系的定义和基本术语 v域（Domain） 域是值的集合。0,1,A,B,C D1=王一，赵二，李三 D2=男，女 D1,D2是域名；域中数据的个数称为域的基数。 v笛卡尔积（Cartesian product） 数学上把诸集合中各元素间一切可能的组合称为“笛卡尔积”。 D1D2 王一 王一 李三 赵二 赵二 李三 男 女 男 男 女 女 D1D2 王一 李三 赵二 男 男 女 D1D2 Dn= (d1,d
2、2dn)|di Di,I=1,2,n 关系的定义和基本术语 v笛卡尔积（Cartesian product） D1D2 Dn= (d1,d2dn)|di Di,I=1,2,n (d1,d2,dn)称为元组 元组个数称为笛卡尔积的基数 元组中的di称为元组的分量 n表示参与笛卡尔积的域的个数，称为元数或度 关系的定义和基本术语 v关系（Relation） 在关系模式框架下填入数据就是一个具体的关系。 姓名 性别 王一 赵二 李三 男 男 女 本职兼职 工程师 会 计 秘 书 教 师 打字员 推销员 关系模型术语 二维表格术语 数据库技术术语 属性（域） 列 数据项/字段 关系模式 二维表框架 记
3、录类型 元组1 行1 记录1 元组1 行2 记录2 元组1 行3 记录3 属性值 单元值 数据项值 关系二维表文件 姓名 性别本职 兼职 关系的定义和基本术语 v键（Key） 关键词简称键，也称码。由一个或几个属性组成。 v超键（Super Key） v候选键（Candidate Key） v主键（Primary Key） v外键（Foreign Key） 一个关系中能唯一标识元组的属性组合。 不含多余属性的超键。 用户选做元组唯一标识的那个候选键。 关系R的某个属性或属性组合不是R的候选键，而是 另一个关系S的候选键。 姓名 性别 王一 赵二 李三 男 男 女 本职兼职 工程师 会 计 秘
4、书 教 师 打字员 推销员 姓名 性别 王一 赵二 李三 男 男 女 本职兼职 工程师 会 计 秘 书 教 师 打字员 推销员 学号 课程号成绩 R 课程号课程名 S 课程名讲课时数 实验时数 操作系统7224 数据库技术8032 关系的性质 v关系中每个属性值都是不可分解的 v关系中不允许出现相同的元组 v定义元组时，可随意指定属性的顺序 v任意交换元组的顺序不会改变关系的意义 v关系模式相对稳定，关系不断发生变化 课程名 学时数 讲 课 实 验 操作系统 数据库技术 7224 8032 数据库技术8032 课程名实验时数 讲课时数 操作系统2472 数据库技术3280 课程名实验时数 讲课
5、时数 数据库技术3280 操作系统2472 从ER图导出关系模型数据结构 一、两实体集间1：N联系 学校名校址校长 学 校 聘 任 教 师 教工号姓名专长 年薪 1 N 1 N 学校（学校名，校址，校长） 教师（教工号，姓名，学校名，专长，年薪） 外键 从ER图导出关系模型数据结构 二、两实体集间M：N联系 学号姓名性别 学生 选修 课程 课程号 课程名学分 成绩 M N N 学生（学号，姓名，性别） 课程（课程号，课程名，学分） 选修（学号，课程号，成绩） 从ER图导出关系模型数据结构 三、两实体集间1：1联系 姓名性别年龄 校长 管理 学校 学校名 校址类别 1 1 1 校长（姓名，性别，
6、年龄） 学校（学校名，校址，类别，姓名） 方案一 校长（姓名，性别，年龄，学校名） 学校（学校名，校址，类别） 方案二 从ER图导出关系模型数据结构 四、同一实体集内各实体间1：N联系 工号姓名工资 职工 领导 1N 民意评价 职工(工号,姓名,工资,领导者工号,民意评价) 另一实体的主键 工号姓名工资领导者工号民意评价 1张三8503称职 2李四8503不称职 3王五10004称职 4赵六12005称职 从ER图导出关系模型数据结构 五、同一实体集内各实体间M：N联系 课程(课程号,课程名,学分) 课程号课程名 学分 课程 预修 MN 预修(课程号,预修课程号) 从ER图导出关系模型数据结构
7、 五、同一实体集内各实体间M：N联系 课程号课程名学 分 063程序设计4 066数据结构4 069离散数学4 085操作系统4 088数据库技术4 课程号预修课程号 085063 085066 088063 088066 088069 从ER图导出关系模型数据结构 六、多个实体集间M：N联系 工程项目(工程号,工程名,工程进度) 需求(工程号,厂名,零件名,数量) 厂家(厂名,厂址) 工程项目 需 求 零 件厂 家 M NS 工程号 工程名 工程进度 数量 零件名单价厂名厂址 零件(零件名,单价) 某建筑公司业务管理涉及以下实体： 仓库：属性有仓库号，面积，地点 材料：属性有材料号，材料名，
8、规格，单价 供应商：属性有供应商号，经理，地址，电话，账号 工程：属性有工程号，工程名，预算，开工日期，完工日期 职工：属性有工号，姓名，年龄，工种，职务 实体联系如下： 1.供应商、工程、材料之间具有多对多联系，通过供应量描 述某供应商向某工程供应某种材料的多少。 2.仓库与材料之间具有多对多联系。用库存描述。 3.一个仓库有多个职员，一个职工只能在一个仓库工作。 4.职工内部有领导与被领导关系，一个仓库主任领导多个职 员。 1)设计E-R图 2)转换成关系模式 关系模型的体系结构 一、关系概念模式 关系概念模式是由若干个关系模式组成的集合 反映关系数据库中全部数据的整体逻辑结构。 学生关系
9、模式 课程关系模式 选修关系模式 学生（学号，姓名，性别） 课程（课程号，课程名，学分） 选修（学号，课程号，成绩） 关系概念模式例子 关系模型的体系结构 二、关系外模式 关系外模式是概念模式的逻辑子集。 学号姓名性别 201安南男 202安娜女 203乔丹男 学号姓名 201安南 202安娜 从学生关系中导出的新关系 关系外模式 学号姓名性别 201乔丹男 202布什男 203克林顿男 204布兰妮女 学号课程号成绩 201312676 201312883 202312691 202312865 205312688 新关系的学号值应相等 学号姓名课程号成绩 201乔丹312676 201乔丹
10、312883 202布什312691 202布什312865 学 生 成 绩 关 系 关系内模式 用于确定数据的存放方式及索引方法。 关系模型的三类完整性约束 v实体完整性约束 关系中所有的元组，组成主键的属性上不允许区空值。 v引用完整性约束 不能引用不存在的实体。 学校（学校名，校址，校长） 教师（教工号，姓名，学校名，专长，年薪） v用户自定义的完整性约束规则 关系模型的三类完整性约束 v用户自定义的完整性约束规则 CONSTRAINT CK_emp_id CHECK (emp_id LIKE A-ZA-Z1-90-90-90-9FM OR emp_id LIKE A-Z-1-90-90
11、-90-9FM) CHECK (min_lvl = 10) CHECK (pub_id IN (1389, 0736, 0877, 1622, 1756) OR pub_id LIKE 990-90-9) 关系数据语言 v关系数据描述语言（DDL） v关系数据操作语言（DML） v标准数据库语言（SQL） 问答式语言描述式 操作对象与结果都是关系 非过程性强 严密的数学工具 不同版本之间有小差别 常见版本：J-SQL，T-SQL，PL/SQL 关系模型的形式定义 一、数据库中的全部数据以及数据间的相互联系统 一地都被组织成关系（二维表格）的形式。 二、关系模型提供了完备的DML，以及支持对数据 库的各种数据操作。 三、为了防止错误数据的出现，维护数据与现实世 界的一致性，关系模型包含三类完整性约束规 则。
