《数据库系统概论(第五版)PPT第2章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数据库系统概论(第五版)PPT第2章.ppt（115页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、An Introduction to Database System 数据库系统概论 An Introduction to Database System xx大学信息学院 第二章 关系数据库 An Introduction to Database System 关系数据库简介 v 提出关系模型的是美国IBM公司的E F Codd n1970年提出关系数据模型 E F Codd A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks Communication of the ACM 1970 n之后 提出了关系代数和关系演算的概念 n197
2、2年提出了关系的第一 第二 第三范式 n1974年提出了关系的BC范式 An Introduction to Database System 第二章 关系数据库 2 1 关系数据结构及形式化定义 2 2 关系操作 2 3 关系的完整性 2 4 关系代数 2 5 关系演算 2 6 小结 An Introduction to Database System 2 1 关系数据结构及形式化定义 2 1 1 关系 2 1 2 关系模式 2 1 3 关系数据库 2 1 4 关系模型的存储结构 An Introduction to Database System 2 1 1 关系 v单一的数据结构 关系 现
3、实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示 v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 v建立在集合代数的基础上 An Introduction to Database System 关系 续 1 域 Domain 2 笛卡尔积 Cartesian Product 3 关系 Relation An Introduction to Database System 1 域 Domain v域是一组具有相同数据类型的值的集合 例 n整数 n实数 n介于某个取值范围的整数 n指定长度的字符串集合 n 男 女 n An Introduction to Database Sy
4、stem 2 笛卡尔积 Cartesian Product v笛卡尔积 给定一组域D1 D2 Dn 允许其中某些域是相同的 D1 D2 Dn的笛卡尔积为 D1 D2 Dn d1 d2 dn di Di i 1 2 n n所有域的所有取值的一个组合 n不能重复 An Introduction to Database System 笛卡尔积 续 v 元组 Tuple n 笛卡尔积中每一个元素 d1 d2 dn 叫作一个n元 组 n tuple 或简称元组 n 张清玫 计算机专业 李勇 n 张清玫 计算机专业 刘晨 等 都是元组 v分量 Component n 笛卡尔积元素 d1 d2 dn 中的每
5、一个值di 叫作一个 分量 n 张清玫 计算机专业 李勇 刘晨等都是分量 An Introduction to Database System 笛卡尔积 续 v基数 Cardinal number n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 v笛卡尔积的表示方法 n笛卡尔积可表示为一张二维表 n表中的每行对应一个元组 表中的每列对应一个域 An Introduction to Database System 笛卡尔积 续 例如 给出3个域 v D1 导师集合SUPERVISOR 张清玫 刘逸 v D2 专业集合SPECIALITY 计算机专业
6、 信息专业 v D3 研究生集合POSTGRADUATE 李勇 刘晨 王敏 v D1 D2 D3的笛卡尔积为 An Introduction to Database System 笛卡尔积 续 v D1 D2 D3 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 v 基数为2 2 3 12 An Introduction to Database System
7、 笛卡尔积 续 An Introduction to Database System 3 关系 Relation 1 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 nR 关系名 nn 关系的目或度 Degree An Introduction to Database System 关系 续 2 元组 关系中的每个元素是关系中的元组 通常用t表示 3 单元关系与二元关系 当n 1时 称该关系为单元关系 Unary relation 或一元关系 当n 2时 称该关系为二元关系 Binary relation An Introduction to Da
8、tabase System 关系 续 4 关系的表示 关系也是一个二维表 表的每行对应一个元组 表的每 列对应一个域 5 属性 n关系中不同列可以对应相同的域 n为了加以区分 必须对每列起一个名字 称为属性 Attribute nn目关系必有n个属性 An Introduction to Database System 关系 续 6 码 n候选码 Candidate key 若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组 则称该 属性组为候选码 简单的情况 候选码只包含一个属性 n全码 All key 最极端的情况 关系模式的所有属性组是这个关系模式的候 选码 称为全码 All key An I
9、ntroduction to Database System 关系 续 6 码 续 n主码 若一个关系有多个候选码 则选定其中一个为主码 Primary key n主属性 候选码的诸属性称为主属性 Prime attribute 不包含在任何侯选码中的属性称为非主属性 Non Prime attribute 或非码属性 Non key attribute An Introduction to Database System 关系 续 vD1 D2 Dn的笛卡尔积的某个子集才有实际含义 例 表2 1 的笛卡尔积没有实际意义 取出有实际意义的元组来构造关系 关系 SAP SUPERVISOR SP
10、ECIALITY POSTGRADUATE 假设 导师与专业 n 1 导师与研究生 1 n 主码 POSTGRADUATE 假设研究生不会重名 SUPERVISORSPECIALITYPOSTGRADUAT E 张清玫计算机专业李勇 张清玫计算机专业刘晨 刘逸信息专业王敏 An Introduction to Database System 关系 续 7 三类关系 基本关系 基本表或基表 实际存在的表 是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 是虚表 不对 应实际存储的数据 An Introduction to Database System 关
11、系 续 8 基本关系的性质 列是同质的 Homogeneous 不同的列可出自同一个域 l其中的每一列称为一个属性 l不同的属性要给予不同的属性名 列的顺序无所谓 列的次序可以任意交换 任意两个元组的候选码不能相同 行的顺序无所谓 行的次序可以任意交换 An Introduction to Database System 基本关系的性质 续 分量必须取原子值 这是规范条件中最基本的一条 表2 3 非规范化关系 SUPERVISO R SPECIALITYPOSTGRADUATE PG1PG2 张清玫计算机专业李勇刘晨 刘逸信息专业王敏 小表 An Introduction to Databas
12、e System 2 1 关系数据结构 2 1 1 关系 2 1 2 关系模式 2 1 3 关系数据库 2 1 4 关系模型的存储结构 An Introduction to Database System 2 1 2 关系模式 1 什么是关系模式 2 定义关系模式 3 关系模式与关系 An Introduction to Database System 1 什么是关系模式 v关系模式 Relation Schema 是型 v关系是值 v关系模式是对关系的描述 n元组集合的结构 l属性构成 l属性来自的域 l属性与域之间的映象关系 n完整性约束条件 An Introduction to Data
13、base System 2 定义关系模式 关系模式可以形式化地表示为 R U D DOM F R 关系名 U 组成该关系的属性名集合 D U中属性所来自的域 DOM 属性向域的映象集合 F 属性间数据的依赖关系的集合 An Introduction to Database System 定义关系模式 续 例 导师和研究生出自同一个域 人 取不同的属性名 并在模式中定义属性向域 的映象 即说明它们分别出自哪个域 DOM SUPERVISOR PERSON DOM POSTGRADUATE PERSON PERSON An Introduction to Database System 定义关系模
14、式 续 关系模式通常可以简记为 R U 或 R A1 A2 An nR 关系名 nA1 A2 An 属性名 注 域名及属性向域的映象常常直接说明为 属性的类型 长度 An Introduction to Database System 3 关系模式与关系 v关系模式 n对关系的描述 n静态的 稳定的 v关系 n关系模式在某一时刻的状态或内容 n动态的 随时间不断变化的 v 关系模式和关系往往笼统称为关系 通过上下文加以区别 An Introduction to Database System 2 1 关系数据结构 2 1 1 关系 2 1 2 关系模式 2 1 3 关系数据库 2 1 4 关系
15、模型的存储结构 An Introduction to Database System 2 1 3 关系数据库 v关系数据库 n在一个给定的应用领域中 所有关系的集合构成一 个关系数据库 v关系数据库的型与值 n关系数据库的型 关系数据库模式 是对关系数据 库的描述 n关系数据库的值 关系模式在某一时刻对应的关系 的集合 通常称为关系数据库 An Introduction to Database System 2 1 关系数据结构 2 1 1 关系 2 1 2 关系模式 2 1 3 关系数据库 2 1 4 关系模型的存储结构 An Introduction to Database System
16、2 1 4 关系模型的存储结构 v关系数据库的物理组织 n有的关系数据库管理系统中一个表对应一个操作系统 文件 将物理数据组织交给操作系统完成 n有的关系数据库管理系统从操作系统那里申请若干个 大的文件 自己划分文件空间 组织表 索引等存储 结构 并进行存储管理 An Introduction to Database System 第二章 关系数据库 2 1 关系模型概述 2 2 关系操作 2 3 关系的完整性 2 4 关系代数 2 5 关系演算 2 6 小结 An Introduction to Database System 2 2 1 基本的关系操作 v 常用的关系操作 n查询操作 选择 投影 连接 除 并 差 交 笛卡 尔积 l选择 投影 并 差 笛卡尔基是5种基本操作 n数据更新 插入 删除 修改 v关系操作的特点 n集合操作方式 操作的对象和结果都是集合 一次一集 合的方式 An Introduction to Database System 2 2 2 关系数据库语言的分类 v 关系代数语言 n 用对关系的运算来表达查询要求 n 代表 ISBL v 关系演算语言 用谓词来
