《数据库原理与SQL Server教程 第2版 教学课件 ppt 作者 谢日星 第2章 关系型数据库基础—关系》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数据库原理与SQL Server教程 第2版 教学课件 ppt 作者 谢日星 第2章 关系型数据库基础—关系（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章 关系型数据库基础关系,数据库原理与SQL Server教程（第2版）,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,第二章 关系型数据库基础关系,2.1 关系模型及其定义 2.2 关系的三类完整性约束 2.3 关系代数 2.4 SQL概述,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.1 关系模型及其定义,2.1.1 关系中的基本术语 2.1.2 关系的数学定义 2.1.3 关系模式的定义 2.1.4 关系操作,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.1 关系模型及其定义,关系数据库应用数学方法来处理数据库中的数
2、据，所以关系数据库与其他数据库相比具有突出的优点。关系数据库是目前应用最广泛的数据库。 到目前，关系数据库系统的研究取得了辉煌的成就，涌现出许多性能良好的商品化关系数据库管理系统，如著名的DB2、Oracle、Ingres、Sybase 、Inforrnix等。关系数据库被广泛地应用于各个领域。,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.1.1关系中的基本术语,1元组（Tuple） 关系中除含有属性名所在行以外的其他行称做元组。 2属性（Attribute） 关系中的每一列称为一个属性。 3候选键（Candidate Key）和主键（Primary Key） 4全键
3、（AllKey） 5主属性（Prime Attribute）和非主属性(Non-Key Attribute),2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.1.2 关系的数学定义,1域（Domain）的定义 域是一组具有相同数据类型的值的集合。 2笛卡尔积（Cartesian Product）的定义 给定一组域D1，D2，Dn，这些域中可以有相同的部分，则D1，D2，Dn的笛卡尔积为： D1D2Dn（d1,d2,dn）diDi,i1,2,n,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.1.2 关系的数学定义,笛卡尔积可表示为一个二维表。表中的每
4、行对应一个元组，表中的每列对应一个域。例如给出三个域： D1 姓名 张三，李四，王五 D2 性别 男，女 D3 年龄18,19 则D1，D2，D3的笛卡尔积为：,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.1.2 关系的数学定义,3关系（Relation）的定义 D1D2Dn的子集叫作在域D1，D2，,Dn上的关系，表示为 R(D1，D2，,Dn) 这里R表示关系的名字，n是关系的目或度（Degree）。 当n1时，称关系为单元关系（Unary relation） 当n2时，称关系为二元关系（Binary relation） 关系是笛卡尔积的有限子集，所以关系也是一个
5、二维表。,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.1.3 关系模式的定义,关系模式是对关系的描述，关系实质上是一张二维表，表的每一行为一个元组，每一列为一个属性。关系是元组的集合，因此关系模式必须指出这个元组集合的结构，即它由哪些属性构成，这些属性来自哪些域，以及属性与域之间的映象关系。,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.1.3 关系模式的定义,关系的描述称为关系模式（Relation Schema）。它可以形式化地表示为： R ( U , D , dom , F ) 其中R为关系名，U为组成该关系的属性名集合，D为属性组U中属
6、性所来自的域，dom为属性向域的映象集合，F为属性间数据的依赖关系集合。 关系模式通常可以简单记作： R（U） 或 R（A1，A2，An） 其中R为关系名，A1，A2，An为属性名。,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.1.4 关系操作,关系的操作是用关系的操作语言DML来实现的，关系操作语言灵活、方便、表达能力强、功能也非常强大。关系操作分为数据查询、数据维护、数据控制。 1数据操作的特点 （1）关系操作语言操作一体化。 （2）关系操作的方式是一次一集合方式。 （3）关系操作语言是高度非过程化的语言。 2关系操作语言的种类 关系代数语言、关系演算语言、基于映
7、像的语言,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.2 关系的三类完整性约束,关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。关系模型中可以有三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件，由关系系统自动支持。,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.2.1 实体完整性,实体完整性规则：若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。 对于实体完整性规则，有几点说明如下： （1）实体完整性能够保证实体的唯一性 （2）实体完整性能够保证实体的可区分性。,2019年5月2
8、4日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.2.2 参照完整性,外键和参照关系：设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的主键（或候选键）如果F与基本关系S的主键Ks相对应，则称F是基本关系R的外键（Foreign Key）并称基本关系R为参照关系，S为被参照关系或目标关系。,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.2.2 参照完整性,参照完整性规则：若属性（或属性组）F是基本关系R的外键，它与基本关系S的主键Ks相对应，则对于R中每个元组在F上的值必须取空值或者等于S中某个元组的主键值。,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Serve
9、r教程,2.2.3 用户自定义的完整性,任何关系数据库系统都应该支持实体完整性和参照完整性。除此之外，不同的关系数据库系统根据其应用环境的不同，往往还需要一些特殊的约束条件。用户自定义的完整性就是针对某一具体关系数据库的约束条件。它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。例如：学生考试成绩百分制：0100之间，工人的年龄不能大于60岁等。,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.3 关系代数,2.3.1 传统的集合运算 2.3.2 专门的关系运算,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.3 关系代数,关系代数是一种抽象的查询语
10、言，是关系数据操纵语言的一种传统表达方式，它是用对关系的运算来表达查询的。 任何一种运算都是将一定的运算符作用于一定的运算对象上，得到预期的运算结果。所以运算对象、运算符、运算结果是运算的三大要素。关系代数的运算对象是关系，运算结果亦为关系。关系代数用到的运算符包括四类：集合运算符、专门的关系运算符、算术比较符和逻辑运算符。 关系代数的运算按运算符的不同可分为传统的集合运算和专门的关系运算两类。,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.3.1 传统的集合运算,传统的集合运算是二目运算，包括并、交、差、广义笛卡尔积四种运算。设关系R 和关系S具有相同的目n，且相应的
11、属性取自同一个城。则可以定义并、交、差运算如下： 1并运算 RUSttRtS R和S并的结果仍为n目关系，由属于R或属于S的元组组成。,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.3.1 传统的集合运算,2交运算 RSttRtS R和S交的结果仍为n目关系，由既属于R又属于S的元组组成 3差运算 R-SttRtS,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.3.1 传统的集合运算,4广义笛卡而积 R是n目关系，S是m目关系，则RS是一个（n+m）列的元组的集合。若R有k1个元组，S有k2个元组，则RS有k1k2个元组。,2019年5月24日星
12、期五,数据库原理与SQL Server教程,2.3.1 传统的集合运算,例如：有关系R和S如表所示,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.3.2 专门的关系运算,专门的关系运算包括：选择、投影、连接、除等。 1.选择（selection） 选择又称为限制，它是在关系R中选择满足给定条件的元组，组成一个新的关系。 可以表示为： F (R) =t|tRF(t) = TRUE ,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.3.2 专门的关系运算,2投影（projection） 从关系R上选取若干属性列A，并删除重复行，组成新的关系。可以表示为
13、： A (R) = t A | t R 3.连接（join） 连接也称为连接。它是从两个关系R和S的笛卡尔积RS中选取属性间满足一定条件的元组，构成新的关系。可以表示为：,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.3.2 专门的关系运算,连接分为等值连接和自然连接，当表达式的运算符是等号时如XY，称为等值连接。自然连接是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中把重复的属性列去掉。,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.3.2 专门的关系运算,3除（division） 为了说明除法运算，先得给出
14、象集的概念 象集的定义：给定一个关系R（X，Z），X和Z为属性组。定义当t（X）= x时，在R中的象集为： Zx=tZ|tR,tX= x,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.4 SQL概述,2.4.1 SQL的特点,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.4.1 SQL的特点,SQL之所以能够成为国际上的数据库主流语言，和它具有的特点是密不可分的。SQL除了具有一般关系数据库语言的特点外，还具有如下特点： （1）以同一种语法结构提供两种使用方式 SQL既是自主式语言、又是嵌入式语言。自主SQL能够独立用于联机交互的使用方式，用户可以直接输入SQL命令对数据库进行操作；嵌入式语言，SQL语句能够嵌入到高级语言（如C, COBOL, FORTRAN, PL/1）程序中。两种方式下，SQL语言的语法结构基本上是一致的。,2019年5月24日星期五,数据库原理与SQL Server教程,2.4.1 SQL的特点,（2）语言简捷、易学易用 SQL语言设计巧妙，语言十分简捷，核心动词只有9个，且语言接近英语口语表达。便于理解，易学易用。 （3）支持三级数据模式结构 SQL语言支持关系数据库三级模式结构，其中外模式对应于视图（View）和部分基本表（Base Table），模式对应于基本表，内模式对应于数据库的存储文件和索引。,
