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1、数据库系统概论 An Introduction to Database System第二章 关系数据库An Introduction to Database SystemReview of chapter 1-3l 域（Domain） ：l 给定一组域D1，D2，Dn， 笛卡尔积为： （d1，d2， ，dn）diDi，i1，2，nl 元组（Tuple）：l 分量（Component）:lD1D2Dn的基数M为:Basic concepts:笛卡尔积中每一个元素（d1，d2，dn）叫作 一个n元组（n-tuple）或简称元组笛卡尔积元素（d1，d2，dn）中的每一个 值di叫作一个分量An In
2、troduction to Database SystemReview of chapter 1-3l 关系 ：l 候选码（Candidate key）：l 全码（All-key） ：l 主码:l 主属性：l 视图表与基本表的区别:Basic concepts:D1D2Dn的子集叫作在域D1，D2，Dn上的关系 ，R（D1，D2，Dn），R为关系名，n为关系的度An Introduction to Database SystemReview of chapter 1-3基本关系的性质： 列是同质的（Homogeneous） 不同的列可出自同一个域n其中的每一列称为一个属性n不同的属性要给予不同
3、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 分量必须取原子值An Introduction to Database SystemReview of chapter 1-3v 关系模式（Relation Schema）是型v 关系是值，关系模式在某一时刻的状态或内容， 动态的v 关系模式是对关系的描述，静态的、稳定的元组集合的结构 属性构成 属性来自的域 属性与域之间的映象关系 元组语义以及完整性约束条件 属性间的数据依赖关系集合An Introduction to Database SystemReview of cha
4、pter 1-3v 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 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 合关系模式通常可以简记为：R (U) 或R (A 1，A2 ，An)nR: 关系名 ； A1，A2，An : 属性名An Introduction to Database SystemReview of chapter 1-3v关系数据库 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：关系数据库模式，是对 关系数据库的描述。关系数据库模式包括： 若干域的定义 在这些域上
5、定义的若干关系模式v关系数据库的值：这些关系模式在某一时 刻对应的关系的集合，通常就称为关系数据库 。An Introduction to Database SystemReview of chapter 1-3v 常用的关系操作查询：选择、投影、连接、除、并、交、差、笛卡 尔积 数据更新：插入、删除、修改 查询的表达能力是其中最主要的部分 选择、投影、并、差、笛卡尔积是5种基本操作v 关系操作的特点 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 SystemReview of chapter 1-3 关系操作语言的分类：v
6、关系代数语言： 用对关系的运算来表达查询要求 代表：ISBLv 关系演算语言：用谓词来表达查询要求元组关系演算语言 谓词变元的基本对象是元组变量 代表：APLHA, QUEL域关系演算语言 谓词变元的基本对象是域变量 代表：QBE v 具有关系代数和关系演算双重特点的语言代表：SQL（Structured Query Language）An Introduction to Database SystemReview of chapter 1-3v 规则2.1 实体完整性规则（Entity Integrity）若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不 能取空值v 设F是基本关系R的一个或一组属性
7、，但不是关系R的 码。如果F与基本关系S的主码Ks相对应，则称F是基本关 系R的外码 v 基本关系R称为参照关系（Referencing Relation） v 基本关系S称为被参照关系（Referenced Relation）或目标关系（Target Relation）An Introduction to Database SystemReview of chapter 1-3v 规则2.2 参照完整性规则 若属性（或属性组）F是基本关系R的外码它与 基本关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S不一定 是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必 须为： 或者取空值（F的每个属性值均为空值）
8、 或者等于S中某个元组的主码值An Introduction to Database SystemReview of chapter 1-3例2 学生、课程、学生与课程之间的多对多联系学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）课程（课程号，课程名，学分）选修（学号，课程号，成绩）An Introduction to Database SystemReview of chapter 1-3例3 学生实体及其内部的一对多联系 学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄，班长）An Introduction to Database System2.1 关系模型结构2.2 关系操作2.3 关系的完整性2.4 关
9、系代数2.5 关系演算2.6 小结An Introduction to Database Systemv 概述v 传统的集合运算v 专门的关系运算An Introduction to Database System集 合 运 算 符 - 并 差 交 笛卡尔 积比 较 运 算 符 大于 大于等于 小于 小于等于 等于 不等于运算符含义运算符含义表2.4 关系代数运算符 概 述An Introduction to Database System专门的 关系运 算符 选择 投影 连接 除逻辑运 算符 非 与 或运算符含义运算符含义表2.4 关系代数运算符（续） An Introduction to
10、Database System2.4 关系代数v 概述v 传统的集合运算v 专门的关系运算An Introduction to Database System1. 并（Union）vR和S 具有相同的目n（即两个关系都有n个属性 ） 相应的属性取自同一个域 vRS 仍为n目关系，由属于R或属于S的元组组成RS = t|t Rt S An Introduction to Database SystemAn Introduction to Database System2. 差（Difference）vR和S 具有相同的目n 相应的属性取自同一个域vR - S 仍为n目关系，由属于R而不属于S的所
11、有元组组成R -S = t|tRtS An Introduction to Database SystemAn Introduction to Database System3. 交（Intersection）vR和S 具有相同的目n 相应的属性取自同一个域vRS仍为n目关系，由既属于R又属于S的元组组成RS = t|t Rt S RS = R (R-S）An Introduction to Database SystemAn Introduction to Database System4. 笛卡尔积（Cartesian Product）v 严格地讲应该是广义的笛卡尔积（Extended C
12、artesian Product） v R: n目关系，k1个元组v S: m目关系，k2个元组v RS 列：（n+m）列元组的集合元组的前n列是关系R的一个元组后m列是关系S的一个元组行：k1k2个元组RS = tr ts |tr R tsS An Introduction to Database SystemAn Introduction to Database System2.4 关系代数v概述v传统的集合运算v专门的关系运算An Introduction to Database System2.4.2 专门的关系运算先引入几个记号 （1） R，tR，tAi设关系模式为R(A1，A2，A
13、n)它的一个关系设为R tR表示t是R的一个元组tAi则表示元组t中相应于属性Ai的一个分量 An Introduction to Database System（2） A，tA， A若A=Ai1，Ai2，Aik，其中Ai1，Ai2，Aik是A1，A2，An中的一部分，则A称为属性列或属性组。tA=(tAi1，tAi2，tAik)表示元组t在属性列A上诸分量的集合。A则表示A1，A2，An中去掉Ai1，Ai2，Aik后剩余的属性组。 An Introduction to Database System（3） tr tsR为n目关系，S为m目关系。tr R，tsS， tr ts称为元组的连接。t
14、r ts是一个n + m列的元组，前n个分量为R中的 一个n元组，后m个分量为S中的一个m元组。 An Introduction to Database System（4）象集Zx给定一个关系R（X，Z），X和Z为属性组。当tX=x时，x在R中的象集（Images Set）为：Zx=tZ|t R，tX=x它表示R中属性组X上值为x的诸元组在Z上分量的集合 An Introduction to Database Systemv x1在R中的象集Zx1 =Z1，Z2，Z3，v x2在R中的象集Zx2 =Z2，Z3，v x3在R中的象集Zx3=Z1，Z3象集举例 An Introduction to
15、 Database Systemv选择v投影v连接v除An Introduction to Database System(a)Student4) 学生-课程数据库:学生关系Student、课程关系Course和选修关系SC学号 Sno姓名 Sname性别 Ssex年龄 Sage所在系 Sdept200215121李勇男20CS200215122刘晨女19IS200215123王敏女18MA200215125张立男19ISAn Introduction to Database System课程号 Cno课程名 Cname先行课 Cpno学分 Ccredit1数据库542数学23信息系统144操作系统635数据结构746数据处理27PASCAL语言64Course(b)An Introduction to Database System(c)SC学号 Sno课程号 Cno成绩 Grade200215121192200215121285200215121388200215122290200215122380An Introduction to Database System1. 选择（Selection） v 1) 选择又称为限制（Re
