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1、第2章 关系数据库,2.1 关系数据库概述 2.2 关系数据结构 2.3 关系的完整性 2.4 关系代数 2.5 关系数据库管理系统,2.1 关系数据库概述,所谓关系数据库就是采用关系模型作为数据的组织方式，换句话说就是支持关系模型的数据库系统。 关系模型由三个部分构成：关系数据结构、关系数据操作和完整性约束。,返回首页,1. 关系数据结构 关系模型的数据结构非常简单，实际上就是一张二维表，但这种简单的二维表却可以表达丰富的语义，可以很方便地描述出现实世界的实体以及实体之间的各种联系。 2. 关系数据操作 关系数据操作采用集合操作方式，即操作的对象和结果都是集合。关系数据操作包括查询和更新两个
2、部分： 查询：选择、投影、连接、除、并、交、差等。 更新：增加、删除以及修改,3. 完整性约束 完整性约束条件是关系数据模型的一个重要组成部分，是为了保证数据库中的数据一致性。 完整性约束分为三类：实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。,返回本节,2.2 关系数据结构,2.2.1 关系 2.2.2 关系模式 2.2.3 关系数据库,返回首页,2.2.1 关系,1域 定义 域是一组具有相同数据类型的值的集合。域中所包含的值的个数叫做域的基数。域是需要命名的。,2. 笛卡尔积 定义 给定一组域D1，D2，D3，Dn，则这些域的笛卡尔积为：D1D2D3Dn=(d1,d2,d3,dn)|diDj,i
3、=1,2,n，其中： （1）每一个元组(d1,d2,d3,dn)叫做一个n元组，简称元组。 （2）元组的每一个值di叫做一个分量。 （3）笛卡尔积的基数为：,3关系 D1D2Dn的子集叫作在域D1,D2,Dn上的关系，用R（D1,D2,Dn）表示。其中R表示关系的名字，n是关系的目或度（degree）。 4码的定义 （1）码（Key）。 （2）侯选码（Candidate Key）。 （3）主码（Primary Key）。 （4）主属性（Prime Attribute）。 （5）非主属性（Non-Key Attribute）。,5关系的三种类型 （1）基本关系：基本关系通常又称为基本表或基表，指
4、的是实实在在存在的表。 （2）导出表：导出表是从一个或几个基本表进行查询而得到的结果所对应的表。 （3）视图：视图是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。,6基本关系的6条性质 （1）列是同质的，即每一列中的分量是同一类型的数据，来自同一个域。 （2）不同的列可出自同一个域，称其中的每一列为一个属性，不同的属性要给予不同的属性名。 （3）列的顺序无所谓，即列的次序可以任意交换。 （4）任意两个元组不能完全相同。 （5）行的顺序无所谓，即行的次序可以任意交换。 （6）分量必须取原子值，也就是说每一个分量都必须是不可分的数据项。,表2-2 图书关系BOOK,表2-3 读者关系
5、READER,表2-4 借书关系BORROW,返回本节,2.2.2 关系模式,所谓关系模式就是对关系的描述。描述的内容包括： 元组集合结构：有哪些属性、属性来自哪些域，属性与域之间的映象关系（属性的长度和类型）。 元组集合的语义。 完整性约束条件：属性间的相互关系，属性的取值范围限制。,返回本节,2.2.3 关系数据库,所有支持关系数据库模型的实体及实体之间联系的关系集合就构成了一个关系数据库。 关系数据库有型与值之分，型称为关系数据库的模式，值称为关系数据库的值。关系数据库模式与关系数据库的值通常统称为关系数据库。,返回本节,2.3 关系的完整性,1实体完整性 2参照完整性 3. 用户定义完
6、整性,返回首页,表2-5 职工 表2-6 部门,返回本节,2.4 关系代数,2.4.1 传统的集合运算 2.4.2 专门的关系运算,返回首页,表2-7 关系代数运算符,续表,2.4.1 传统的集合运算,1并 2差- 3. 交 4广义笛卡尔积,表2-8 传统集合运算举例,返回本节,2.4.2 专门的关系运算,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。记作： F (R) =t|tRF(t) = TRUE ,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。记作： A (R) = t A | t R 投
7、影操作是从列的角度进行的运算。,例2-3 查询关系BOOK中所有图书的书名和对应的出版社。 Bookname,Publish(Book) 结果如下：,例2-4 查询“中国水利水电出版社”出版的所有藏书的书名和库存数量。 Bookname，Qty(Publish=中国水利水电出版社(Book) 结果如下：,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。记作：,表2-9（a） R关系,表2-9（b） S关系,表2-9（c） R和S的等值连接,4除（division） 为了说明除法运算，先得给出象集的概念。 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）= 时，在R中的象集为： Zx=tZ|tR,tX= x 它表示R中属性组X上值为的诸元组在Z上分量的集合。,例2-6 设关系R，S分别如表2-10中的（a）和（b）所示，求RS。,返回本节,2.5 关系数据库管理系统,（1）（最小）关系系统。即满足上面最基本的条件，支持关系数据结构，支持选择、投影和连接操作。 （2）关系完备系统。支持关系数据结构和所有的关系代数操作。 （3）全关系。这类系统支持关系模型的所有特征，而且支持数据结构中域的概念及实体完整性和参照完整性。,返回首页,
