数据库原理及应用—第二章
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数据库原理及应用第2章ppt
2.1.1 关系模型概述
3. 完整性约束。
实体完整性 参照完整性 用户定义完整性 反映应用领域所遵循的约束条件， 体现具体领域中语义约束
2.1.2 关系数据结构
关系模型的数据结构非常简单。在用户看来，关系模 型中数据的逻辑结构是一张二维表。无论是实体还是实体 间的联系均由关系（表）来表示。
表 2.1 一个表示学生的关系
▪ 定义：
• 给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以存在相同的域。D1， D2，…，Dn的笛卡尔积为：D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…， dn）｜di∈Di，i＝1，2，…，n｝
▪ 说明：
• 其中每一个元素（d1，d2，…，dn）叫做一个n元组（n-tuple）或简 称元组（Tuple）即行。元素中的每一个值di（i=1，2，3……n）叫做 一个分量（Component）即列。
若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码（Primary key）。 主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码属性（Non-key attribute）。在 最简单的情况下，侯选码只包含一个属性。
在最极端的情况下，关系模式的所有属性组是这个关系模式的侯选码， 称为全码（All-k) , (b,c,f) , (b,c, g) ,
•
(b,d, f) ,(b,d, g) , (b,e, f) , (b,e, g) }。
2.1.2 关系数据结构
结果用二维表格表示如表2-3所示，共有3个列，12个元组。
表2-3 用二维表格表示 D1×D2×D3
D1
为了维护数据库中的数据完整性，在对关系数据库执行插入、删 除和修改等操作时，必须遵守这三类完整性规则。
数据库系统原理第二章基本概念及课后习题有答案
数据库系统原理第二章基本概念及课后习题有答案一、数据库系统生存期1．数据库系统生存期：数据库应用系统从开始规划、设计、实现、维护到最后被新的系统取代而停止使用的整个期间。
2．数据库系统生存期分七个阶段：规划、需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、实现、运行维护。
3．规划阶段三个步骤：系统调查、可行性分析、确定数据库系统总目标。
4．需求分析阶段：主要任务是系统分析员和用户双方共同收集数据库系统所需要的信息内容和用户对处理的需求，并以需求说明书的形式确定下来。
5．概念设计阶段：产生反映用户单位信息需求的概念模型。
与硬件和DBMS无关。
6．逻辑设计阶段：将概念模型转换成DBMS能处理的逻辑模型。
外模型也将在此阶段完成。
7．物理设计阶段：对于给定的基本数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构的过程。
数据库的物理结构主要指数据库的存储记录格式、存储记录安排和存取方法。
8．数据库的实现：包括定义数据库结构、数据装载、编制与调试应用程序、数据库试运行。
二、ER模型的基本概念ER模型的基本元素是：实体、联系和属性。
2．实体：是一个数据对象，指应用中可以区别的客观存在的事物。
实体集：是指同一类实体构成的集合。
实体类型：是对实体集中实体的定义。
一般将实体、实体集、实体类型统称为实体。
3．联系：表示一个或多个实体之间的关联关系。
联系集：是指同一类联系构成的集合。
联系类型：是对联系集中联系的定义。
一般将联系、联系集、联系类型统称为联系。
4．同一个实体集内部实体之间的联系，称为一元联系；两个不同实体集实体之间的联系，称为二元联系，以此类推。
5．属性：实体的某一特性称为属性。
在一个实体中，能够惟一标识实体的属性或属性集称为实体标识符。
6． ER模型中，方框表示实体、菱形框表示联系、椭圆形框表示属性、实体与联系、实体与其属性、联系与其属性之间用直线连接。
实体标识符下画横线。
联系的类型要在直线上标注。
注意：联系也有可能存在属性，但联系本身没有标识符。
数据库原理与应用第二章
Sdept 计算机 物理 化学 计算机 英语 中文
2.2 关系代数和关系演算
关系演算是以数理逻辑中的谓词演算为基础的。按谓词变元的 不同，关系演算可分为元组关系演算和域关系演算。
2.2 关系代数和关系演算
以下例题均基于下面两个关系R和S。
A
B
C
a1
b1
c1
a1
b2
c2
a2
b2
c1
（a） 关系R
A
B
C
a1
b2
c2
a1
b3
c2
a2
b2
c1
（b） 关系S
2.2 关系代数和关系演算
R∩S={t | t∈R∧t∈S} 其结果关系仍为n目关系，由既属于R又属于S的元组组成。 关系的交可以用差来表示，即
R∩S=R－(R－S) 或R∩S=S－(S－R)
2.2 关系代数和关系演算
关系的交操作对应于寻找两关系共有记录的操作，是一种 关系查询操作。关系的交操作只能用差操作来代替，不是一个 独立的操作，因此不是关系代数的基本操作。
化学
032004 陈春平 女
计算机
011008 赵风云 女
中文
2.2 关系代数和关系演算
2．投影（Projection） 从一个关系R中选出若干指定字段的值的操作称为投影。
记为： ∏A（R）={t[A]|t∈R} 其中，A为R中的属性列。投影是从列的角度进行的运算，
ห้องสมุดไป่ตู้所得到的字段个数通常比原关系少，或者字段的排列顺序不同。
2.2.1关系代数
1．并 设关系R和关系S具有相同的目n（即两个关系都有n个属性），且
相应的属性取自同一个域，则关系R与关系S的并由属于R或属 于S的所有元组组成。记为：
《数据库原理及应用》课件第2章
第2章 关系Biblioteka 据库若Di (i = 1，2，…，n)为有限集，其基数为mi (i = 1， 2，…，n)，则D1 × D2 × … × Dn的基数为
第2章 关系数据库
【例2.1】设有D1 = {A，2，3，…，J，Q，K}， D2 = {黑桃，红桃，梅花，方片}，则D1，D2的笛卡尔积为 D1 × D2 {(A，黑桃)，(A，红桃)，(A，梅花)，(A，方片)， (2，黑桃)，(2，红桃)，(2，梅花)，(2，方片)， … … …… (K，黑桃)，(K，红桃)，(K，梅花)，(K，方片)，}； 基数为13 × 4 = 52。
第2章 关系数据库
3. 介于关系代数和关系演算之间的语言SQL(Standard Query Language)
SQL不仅具有丰富的查询功能，而且具有数据定义和数 据控制功能，是集数据查询、数据定义(DDL)、数据操纵 (DML)和数据控制(DCL)于一体的关系数据语言。它充分体 现了关系数据语言的特点和优点，是关系数据库的标准语言。
— 了解关系数据模型的组成部分。 — 理解关系、关系模型的概念并掌握关系的完整性约 束。 — 熟练掌握关系代数的各种运算。
第2章 关系数据库
2.1 关系数据库概述
关系数据库用数学方法来处理数据库中的数据。最早将 这类方法用于数据处理的是1962年CODASYL发表的“信息 代数”，之后有1968年David Child的集合论数据结构，系统 而严格地提出关系模型的是IBM公司的E.F.Codd，1970年6 月他在《Communication of ACM》上发表了题为“A Relational Mode of Data for Large Shared Data Banks”(用于大 型共享数据库的关系数据模型)一文。
数据库原理与应用第二章
– 实体完整性 – 参照完整性 – 用户定义完整性
整理课件
第二章 关系数据库
2.1 关系模型概述 2.2 关系数据结构 2.3 关系的完整性 2.4 关系代数 2.5 关系演算 2.6 小结
整理课件
2.2 关系数据结构
关系数据结构非常简单，在关系数据模型 中，现实世界中的实体及实体与实体之间的联 系均用关系来表示。从逻辑或用户的观点来看 ，关系就是二维表。
整理课件
基本关系的性质(续)
上例中也可以只给出两个域： 人（PERSON）=张清玫，刘逸，李勇，刘晨，王敏 专业（SPECIALITY）=计算机专业，信息专业 SAP关系的导师属性和研究生属性都从PERSON域中取值 为了避免混淆，必须给这两个属性取不同的属性名，而不能直接使 用域名。 例如定义: 导师属性名为SUPERVISOR-PERSON（或SUPERVISOR） 研究生属性名为POSTGRADUATE-PERSON（或
1. 关系数据结构
• 单一的数据结构----关系
– 现实世界的实体以及实体间的各种联系均用 关系来表示
• 数据的逻辑结构----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。
整理课件
2. 关系操作集合
• 1) 常用的关系操作 • 2) 关系操作的特点 • 3) 关系数据语言的种类 • 4) 关系数据语言的特点
整理课件
PO ST G R A DU AT E 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏
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）
R：关系名 n：关系的目或度（Degree）
整理课件
第二章 关系数据库
2.1 关系模型概述 2.2 关系数据结构 2.3 关系的完整性 2.4 关系代数 2.5 关系演算 2.6 小结
整理课件
2.2 关系数据结构
关系数据结构非常简单，在关系数据模型 中，现实世界中的实体及实体与实体之间的联 系均用关系来表示。从逻辑或用户的观点来看 ，关系就是二维表。
整理课件
基本关系的性质(续)
上例中也可以只给出两个域： 人（PERSON）=张清玫，刘逸，李勇，刘晨，王敏 专业（SPECIALITY）=计算机专业，信息专业 SAP关系的导师属性和研究生属性都从PERSON域中取值 为了避免混淆，必须给这两个属性取不同的属性名，而不能直接使 用域名。 例如定义: 导师属性名为SUPERVISOR-PERSON（或SUPERVISOR） 研究生属性名为POSTGRADUATE-PERSON（或
1. 关系数据结构
• 单一的数据结构----关系
– 现实世界的实体以及实体间的各种联系均用 关系来表示
• 数据的逻辑结构----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。
整理课件
2. 关系操作集合
• 1) 常用的关系操作 • 2) 关系操作的特点 • 3) 关系数据语言的种类 • 4) 关系数据语言的特点
整理课件
PO ST G R A DU AT E 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏 李勇 刘晨 王敏
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）
R：关系名 n：关系的目或度（Degree）
数据库原理与应用 第二章
C 7 7 3 3
S A B C 3 4 5 7 2 3
练 习
－Ｓ, 求： R∪S ， R∩S ，R－Ｓ, S-R ∪ －Ｓ SR×S, Π3,2(S) , σB<’5’ (R) ×
R∪S ∪ A 3 2 7 4 3 B 6 5 2 4 4 C 7 7 3 3 5
R∩S A 7 B 2 C 3
R－Ｓ －Ｓ A 3 2 4 B 6 5 4 C 7 7 3
Z
Y
X
X= R× S ×
C 2 4 2 4 2 4 D 3 5 3 5 3 5
Y= σB=C∧ D=‘3’ (X) ∧
A B 1 2 C 2 D 3
Z= ΠA(Y)
D=‘3’仅 仅 涉及S 涉及
A 1
R A B 1 3 5 2 4 6 C 2 4
S D 3 5 E2=ΠA(σB=C ( R× Π × E1=ΠA(σB=C∧ D=‘3’ (R× S) ) Π × ∧
2<1∧ 1≥ 2 ∧
A 1 1 4
B 2 2 5
C 3 3 6
D 3 6 6
2
E 1 2 2
R A B 1 2 4 5 7 8
C 3 6 9
S D E 3 1 6 2
R∞S ≥
2<1∧ 1
A B C D E 1 2 3 3 1 4 5 6 6 2
R，S模式有别
R A B C a b c d b c b b f c a d
R×S ×
σ2<4
Π1,2,4
R∞S 2<1
R∞S
R∞S
2=1
总结：已学的各运算中，操作要点？ 总结：已学的各运算中，操作要点？
R A B 1 3 5 2 4 6
《数据库原理与应用教程》第02章关系数据库
2.2 关系的完整性
【例2-2】“学生”实体和“系”实体可以用下面的关系表 示，其中主码用下划线标识。
学生（学号，姓名，性别，年龄，系号） 系（系号，系名，系主任）
学生关系的“系号”与系关系的主码“系号”相 对应，因此，“系号”属性是学生关系的外码， 是系关系的主码。这里系关系是被参照关系，学 生关系为参照关系。学生关系中的每个元组的 “系号”属性只能取下面两类值：空值或系关系 中“系号”已经存在的值。
关系模式的描述—举例
【例2-1】已知学生情况表，写出其对应的关系
模式。
学生情况表
学号 000101 000207 010302 010408 020309 020506
姓名 王萧 李云虎 郭敏 高红 王睿 路旭青
性别 男 男 女 女 男 女
年龄 17 18 18 20 19 21
所在系 计算机系 物理系 数学系 数学系 美术系 美术系
2.1.1 关系的定义和性质
例如，有这样一个学生表如下：
学号
成绩 姓名 性别 系编号 程序设计 英语 高数
2003002 张三 男 01
77
87 86
2003025 李四 女 02
69
89 76
2005023 刘明 男 03
79
84 82
2004033 王晓 女 03
66
90 76
列同质、属名异、元组异、属值单
2.2 关系的完整性
2、参照完整性规则(Reference Integrity Rule) 设F是基本关系R的一个或一组属性，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（Foreign key），并称 基本关系R为参照关系（Referencing relation），基本关系S为被参照关系 （Referenced relation）或目标关系（Target relation）。 关系R和S也可以是相同的关系，即自身参照。
数据库原理与应用第2章答案解析主编肖海蓉、任民宏
数据库原理与应⽤第2章答案解析主编肖海蓉、任民宏第2章关系数据库基础2.1关系的概念2.2关系数据模型2.2.1关系模型及其要素2.2.2关系的性质及类型2.3关系代数2.3.1关系代数概述2.3.2传统的集合运算2.3.3专门的关系运算2.3.4关系代数运算实例分析及查询优化2.4关系演算2.4.1元组关系运算2.4.2域关系运算本章⼩结习题2第2 章关系数据库基本理论课后习题参考答案1、选择题（1）~（4）：C、A、C、B（5）~（8）：D、B、C、C（9）~（12）：C、A、D、C2、简答题1）定义并解释下列术语，说明它们之间的联系。
答：候选码：在关系中可以唯⼀标识⼀个元组的属性或属性组。
主码：如果⼀个关系中有多个候选码，则选定其中最⼩属性组为主码；主码⼀般⽤下划横线标⽰。
外码：如果属性 X 不是关系R2 的主码，⽽是另⼀关系R1 的主码，则该属性X 称为关系R2 的外码；外码⼀般⽤波浪线标⽰。
域：域是⼀组具有相同数据的值的集合。
笛卡尔积：设定⼀组域 D1,D2,D3,…,D n，这些域中允许有相同的， D1,D2,D3,…,D n 的笛卡尔积为：D1×D2×D3×…×D n={(d1,d2,d3,…,d n)∣d i∈D i ,i=1,2,…,n} 即诸域 D1,D2,D3,…,D n 中各元素间的⼀切匹配组合构成的集合。
其中每个元素(d1,d2,d3,…,d n)称为⼀个元组，元素中的每个值 d i(i=1,2,…,n)称为⼀个分量。
关系：笛卡尔积 D1×D2×D3×…×D n 的⼦集称为域D1,D2,D3,…,D n 上的⼀个 n 元关系，表⽰为：R(D1,D2,D3,…,D n)；关系是笛卡尔积的⼦集，故关系也是⼀张⼆维表，关系中每个元素(d1,d2,d3,…,d n)是关系的元组，对应⼆维表中的⾏，关系中的每个域 D i(i=1,2,…,n)对应表中的⼀列即属性。
《数据库原理及应用》教学课件 第二章关系数据库基础
01
列是同质的，即每一列中的分量必须来自同一个域且必须是同 一类型的数据。
02
不同的属性可来自同一个域，但不同的属性有不同的名字。
03
列的顺序可以任意交换，但交换时应连同属性名一起交换，否则 将得到不同的关系。
13
2.1 关系模型
04 05 06
2.1.3 关系的性质
元组的顺序可任意交换。在关系数据库中，可以按照各种排序 要求对元组的次序重新排列。
关系中不允许出现相同的元组。关系中的一个元组表示现实世界 中的一个实体或一个实体间的联系，如果元组重复则表示实体或 实体间的联系重复，这样不仅会造成数据库中数据的冗余，也可 能造成数据查询与统计的结果出现错误。
关系中的每一个分量必须是不可再分的数据项，即所有属性值都 是一个单独的值，而不是值的集合。
例如，在没有重名学生的情况下，学生关系中的属性“学号”与“姓名” 都是学生关系的候选码。如果选定属性“学号”作为数据操作的依据，则属 性“学号”为主码；如果选定属性“姓名”作为数据操作的依据，则属性 “姓名”为主码。
22
2.2 关系模型的完整性约束
2.2.1 关系的码
03 主属性与非主属性
包含在任一候选码中的属性称为主属性，不包含在任一候选码中的属性称为非主属性。 例如，在没有重名学生的情况下，学生关系的属性“学号”与“姓名”都是学生关系的候选码， 则它们都是学生关系的主属性。而属性“性别”与“系别”不包含在任一候选码中，则它们都是学 生关系的非主属性。 在最简单的情况下，关系的候选码只包含一个属性；在最极端的情况下，关系的候选码是所有 属性的组合，这时称为全码。 例如，设有关系演出（演奏者编号，乐器编号，演播室编号），其中的3个属性分别为演奏者 关系、乐器关系及演播室关系的主码，它们共同唯一标识了一个演出，则演出关系的主码为它们的 组合，即为全码。
数据库原理及应用教程第二章
三、解答题1、关系模型的完整性规则有哪几类？答：实体完整性；参照完整性；用户自定义完整性。
2、举例说明什么是实体完整性和参照完整性。
答：实体完整性的举例：学生关系中的主关系键“学号”不能为空，选课关系中的主关系键“学号+课程号”不能部分为空，即“学号”和“课程号”两个属性都不能为空。
参照完整性的举例：如选课关系中的外部关系键“学号”和“课程号”可以取空值或者取被参照关系中已经存在的值。
但由于“学号”和“课程号”是选课关系中的主属性，根据实体完整性规则，两个属性都不能为空。
所以选课关系中的外部键“学号”和“课程号”中只能取被参照关系中已经存在的值。
5、解释下列概念：笛卡儿积、关系、同类关系、关系头、关系体、属性、元组、域、关系键、候选键、主键、外部键、关系模式、关系数据库模式、关系数据库、关系数据库的型与值。
答：笛卡儿积：给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以有相同的。
D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为：Di，i＝1，2，…，n｝ D1×D2×…×Dn ＝｛（d1，d2，…，dn）｜di 所有域的所有取值一个组合不能重复关系：笛卡尔积D1×D2×……×Dn的任一子集称为在域D1，D2，……，Dn上的n元关系，可用R（D1，D2，……,Dn）表示。
其中，R表示关系的名字，n是关系的目或度。
同类关系：具有相同关系框架的关系称为同类关系。
关系头：由属性名A1，A2,……An的集合组成，每个属性Ai对应一个域Di(i=1,2,……，n)。
关系头是关系的数据的描述，它是固定不变的。
关系体：指关系结构中的内容或数据，它随元组的建立、删除或修改而变化。
属性：在一个二维关系表中，每一个列都称为该关系的一个属性。
元组：在一个二维关系表中，每一个行都称为该关系的一个元组。
域：是一组具有相同数据类型的值集合，又称值域。
关系键：如果一个关系中有多个候选键，可以从中选择一个作为查询、插入或删元组的操作变量，被选用的候选键称为主键候选键：能够唯一标识关系中的元组的一个属性或属性集；主键：如果一个关系中有多个候选键，可以从中选择一个作为查询、插入或删元组的操作变量，被选用的候选键称为主键；外部键：外键和别的表关联关系模式：关系的描述称为关系模式。
数据库原理及应用课件.ppt
（4）象集Zx
给定一个关系R（X，Z），X和Z为属性组。 当t[X]=x时，x在R中的象集（Images Set）为：
Zx={t[Z]|t R，t[X]=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
《数据库原理及应用》课件第二章
专门的关系运算(续)
象集举例
x1在R中的象集 Zx1 ={Z1，Z2，Z3}，
《数据库原理及应用》课件第二章
专门的关系运算(续)
（3） tr ts R为n目关系，S为m目关系。 tr R，tsS， tr ts称为元组的连接。 tr 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。
《数据库原理及应用》课件第二章
专门的关系运算(续)
《数据库原理及应用》课件第二章
差(续)
《数据库原理及应用》课件第二章
3. 交（Intersection）
R和S
具有相同的目n 相应的属性取自同一个域
R∩S
仍为n目关系，由既属于R又属于S的元组组成 R∩S = { t|t R∧t S } R∩S = R –(R-S）
《数据库原理及应用》课件第二章
Student
学号 Sno
200215121
姓名 Sname
李勇
性别 Ssex
男
年龄 Sage
20
所在系 Sdept
CS
200215122
刘晨
女
19
IS
200215123
王敏
女
18
MA
200215125
张立
男 (a)
19
IS
《数据库原理及应用》课件第二章
给定一个关系R（X，Z），X和Z为属性组。 当t[X]=x时，x在R中的象集（Images Set）为：
Zx={t[Z]|t R，t[X]=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
《数据库原理及应用》课件第二章
专门的关系运算(续)
象集举例
x1在R中的象集 Zx1 ={Z1，Z2，Z3}，
《数据库原理及应用》课件第二章
专门的关系运算(续)
（3） tr ts R为n目关系，S为m目关系。 tr R，tsS， tr ts称为元组的连接。 tr 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。
《数据库原理及应用》课件第二章
专门的关系运算(续)
《数据库原理及应用》课件第二章
差(续)
《数据库原理及应用》课件第二章
3. 交（Intersection）
R和S
具有相同的目n 相应的属性取自同一个域
R∩S
仍为n目关系，由既属于R又属于S的元组组成 R∩S = { t|t R∧t S } R∩S = R –(R-S）
《数据库原理及应用》课件第二章
Student
学号 Sno
200215121
姓名 Sname
李勇
性别 Ssex
男
年龄 Sage
20
所在系 Sdept
CS
200215122
刘晨
女
19
IS
200215123
王敏
女
18
MA
200215125
张立
男 (a)
19
IS
《数据库原理及应用》课件第二章
数据库原理及应用何玉洁第二版
11
3、联系 实体内部的联系通常是指组成实体的各属
性之间的联系,实体之间的联系通常是指不 同实体之间的联系. 联系是数据之间的关联集合,是客观存在的 应用语义链.联系用菱形框表示,框内写上 联系名,并用连线将联系框与它所关联的实 体连接起来.
12
实体型之间的联系分为三类：
✓一对一联系：如果实体A中
22
网状模型
是用以实体型为结点的有向图来表示各实体 及其之间的联系.特点：
1） 可以有一个以上的结点无父亲. 2） 至少有一个结点有多于一个的父亲. 能表示 M:N 联系. 缺点：编写应用程序复杂,模型结构复杂.
23
A
B
C
D
E
24
学生/选课/课程的网状数据模型
25
一、关系模型的数据结构
关系数据模型源于数学,它用二维表来 组织数据,而这个二维表在关系数据库中 就称为关系.关系数据库就是表或者说是 关系的集合.关系系统要求只让用户所感 觉的数据库就是一张张表.在关系系统中, 表是逻辑结构而不是物理结构.
S
ABC a1 b1 c1 a2 b2 c1 a2 b3 c2
R-S
ABC a1 b1 c2
31
（3）乘积（Cartesian Product）运算 ➢严格地讲应该是广义的笛卡尔积
➢R: n目关系,k1个元组 ➢S: m目关系,k2个元组 ➢R×S
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
数据模型.
支持的组织模型
8
2.2 概念层数据模型
一、基本概念
实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次. 概念层模型：是指抽象现实系统中有应用价值的
3、联系 实体内部的联系通常是指组成实体的各属
性之间的联系,实体之间的联系通常是指不 同实体之间的联系. 联系是数据之间的关联集合,是客观存在的 应用语义链.联系用菱形框表示,框内写上 联系名,并用连线将联系框与它所关联的实 体连接起来.
12
实体型之间的联系分为三类：
✓一对一联系：如果实体A中
22
网状模型
是用以实体型为结点的有向图来表示各实体 及其之间的联系.特点：
1） 可以有一个以上的结点无父亲. 2） 至少有一个结点有多于一个的父亲. 能表示 M:N 联系. 缺点：编写应用程序复杂,模型结构复杂.
23
A
B
C
D
E
24
学生/选课/课程的网状数据模型
25
一、关系模型的数据结构
关系数据模型源于数学,它用二维表来 组织数据,而这个二维表在关系数据库中 就称为关系.关系数据库就是表或者说是 关系的集合.关系系统要求只让用户所感 觉的数据库就是一张张表.在关系系统中, 表是逻辑结构而不是物理结构.
S
ABC a1 b1 c1 a2 b2 c1 a2 b3 c2
R-S
ABC a1 b1 c2
31
（3）乘积（Cartesian Product）运算 ➢严格地讲应该是广义的笛卡尔积
➢R: n目关系,k1个元组 ➢S: m目关系,k2个元组 ➢R×S
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
数据模型.
支持的组织模型
8
2.2 概念层数据模型
一、基本概念
实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次. 概念层模型：是指抽象现实系统中有应用价值的
数据库原理与应用教程-(第二版)习题参考答案
第2章习题参考答案第6小题三简答题（1）查询T1老师所授课程的课程号和课程名。
（2）查询年龄大于18岁男同学的学号、姓名、系别。
（3）查询“李力”老师所授课程的课程号、课程名和课时。
（4）查询学号为S1的同学所选修课程的课程号、课程名和成绩。
（5）查询“钱尔”同学所选修课程的课程号、课程名和成绩。
（6）查询至少选修“刘伟”老师所授全部课程的学生姓名。
（7）查询“李思”同学未选修的课程的课程号和课程名。
（8）查询全部学生都选修了的课程的课程号和课程名。
（9）查询选修了课程号为C1和C2的学生的学号和姓名。
（10）查询选修全部课程的学生的学号和姓名。
（11）查询选修课程包含“程军”老师所授课程之一的学生学号。
（12）查询选修课程包含学号S2的学生所修课程的学生学号。
第3章习题参考答案一、选择题1. B2. A3. C4. B5. C6. C7. B8. D9. A 10. D二、填空题1. 结构化查询语言（Structured Query Language）2. 数据查询、数据定义、数据操纵、数据控制3. 外模式、模式、内模式4. 数据库、事务日志5. NULL/NOT NULL、UNIQUE约束、PRIMARY KEY约束、FOREIGN KEY约束、CHECK约束6. 聚集索引、非聚集索引7. 连接字段8. 行数9. 定义10. 系统权限、对象权限11. 基本表、视图12．（1）INSERT INTO S VALUES('990010','李国栋','男',19)（2）INSERT INTO S(No,Name) VALUES('990011', '王大友')（3）UPDATE S SET Name='陈平' WHERE No='990009'（4）DELETE FROM S WHERE No='990008'（5）DELETE FROM S WHERE Name LIKE '陈%'13．CHAR(8) NOT NULL14．o=o15．ALTER TABLE StudentADD SGrade CHAR(10)三、设计题1.(1) 查找在“高等教育出版社”出版，书名为“操作系统”的图书的作者名。
精品课件-数据库原理与应用-第2章
图2-4 安装向导界面
第2章 SQL Server 2005
(6) 检查系统配置，正常情况下没有警告信息，如图2-5 所示。
图2-5 系统配置检查界面
第2章 SQL Server 2005
(7) 输入注册信息，如图2-6所示。
图2-6 注册信息界面
第2章 SQL Server 2005
(8) 选择安装的组件，建议全选，如图2-7所示。
图2-15 安装进度界面
第2章 SQL Server 2005
(17) 安装完毕，如图2-16所示。
图2-16 安装完毕界面
第2章 SQL Server 2005
(18) 成功完成安装，如图2-17所示。
图2-17 完成Microsoft SQL Server 2005安装界面
第2章 SQL Server 2005
Reporting Services
Reporting Services 包括用于创建、管理和部署表格报表、矩阵报表、图形 报表以及自由格式报表的服务器和客户端组件。Reporting Services 还是一个 可用于开发报表应用程序的可扩展平台
Notification Services
Notification Services 是一个平台，用于开发和部署将个性化即时信息发送 给各种设备上的用户的应用程序
2.0 版本： SQL Server 2005中的 将推动数据集的存取和操纵，实现更大的可升级性和灵活性。
增强的安全性：SQL Server 2005中的新安全模式将 用户和对象分开，提供fine-grain access存取，并允许对数 据存取进行更大的控制。另外，所有系统表格将作为视图得到 实施，对数据库系统对象进行了更大程度的控制。
第2章 SQL Server 2005
(6) 检查系统配置，正常情况下没有警告信息，如图2-5 所示。
图2-5 系统配置检查界面
第2章 SQL Server 2005
(7) 输入注册信息，如图2-6所示。
图2-6 注册信息界面
第2章 SQL Server 2005
(8) 选择安装的组件，建议全选，如图2-7所示。
图2-15 安装进度界面
第2章 SQL Server 2005
(17) 安装完毕，如图2-16所示。
图2-16 安装完毕界面
第2章 SQL Server 2005
(18) 成功完成安装，如图2-17所示。
图2-17 完成Microsoft SQL Server 2005安装界面
第2章 SQL Server 2005
Reporting Services
Reporting Services 包括用于创建、管理和部署表格报表、矩阵报表、图形 报表以及自由格式报表的服务器和客户端组件。Reporting Services 还是一个 可用于开发报表应用程序的可扩展平台
Notification Services
Notification Services 是一个平台，用于开发和部署将个性化即时信息发送 给各种设备上的用户的应用程序
2.0 版本： SQL Server 2005中的 将推动数据集的存取和操纵，实现更大的可升级性和灵活性。
增强的安全性：SQL Server 2005中的新安全模式将 用户和对象分开，提供fine-grain access存取，并允许对数 据存取进行更大的控制。另外，所有系统表格将作为视图得到 实施，对数据库系统对象进行了更大程度的控制。
第二章-数据库原理及应用(MySQL版)-微课视频版-李月军-清华大学出版社
一个基本表可以带若干索引。索引也存放在数据文件 中。
一个表空间可以由若干个数据文件组成。
一个数据库可以由多个存储文件组成。2.1.2 SQL的特点
SQL集数据查询、数据操纵、数据定义 和数据控制功能于一体，主 要特点包括：
1、综合统一
SQL集数据定义语言DDL、数据操纵语言DML、数据控制语言DCL的功 能于一体，语言风格统一，可以独立完成数据库生命周期中的全部活动， 包括： 定义关系模式，插入数据，建立数据库; 对数据库中的数据进行查询和更新; 数据库重构和维护; 数据库安全性、完整性控制。
USE 数据库名;
【例2-2】 选择company数据库。 USE company;
3. 删除数据库
DROP DATABASE 数据库名;
【例2-3】 删除company数据库。 DROP DATABASE company;
2.2.2 数据类型
1．字符串类型
CHAR，描述定长的字符串，说明格式为：CHAR(L)。 VARCHAR，描述变长的字符串，说明格式为： VARCHAR(L)。 字符串值用单引号或双引号括起来。如'abc'、" 女"，习惯使用单引号。
D）一个基本表可以存储于一个或多个文件中，一个存储文件中也可以存放一个 或多个基本表
2.2 数据定义
2.2.1 数据库的定义和删除 1. 创建数据库
CREATE DATABASE 数据库名;
【例2-1】 创建company数据库。 CREATE DATABASE company;
2. 选择数据库
SQL用户可以用SQL语言对基本表和视图进行查询。
一个视图是从若干基本表或其他视图上导出的表。数 据库中只存放该视图的定义，而不存放该视图所对应的数 据，这些数据仍然存放在导出该视图的基本表中。因此， 可以说视图是一个虚表。
一个表空间可以由若干个数据文件组成。
一个数据库可以由多个存储文件组成。2.1.2 SQL的特点
SQL集数据查询、数据操纵、数据定义 和数据控制功能于一体，主 要特点包括：
1、综合统一
SQL集数据定义语言DDL、数据操纵语言DML、数据控制语言DCL的功 能于一体，语言风格统一，可以独立完成数据库生命周期中的全部活动， 包括： 定义关系模式，插入数据，建立数据库; 对数据库中的数据进行查询和更新; 数据库重构和维护; 数据库安全性、完整性控制。
USE 数据库名;
【例2-2】 选择company数据库。 USE company;
3. 删除数据库
DROP DATABASE 数据库名;
【例2-3】 删除company数据库。 DROP DATABASE company;
2.2.2 数据类型
1．字符串类型
CHAR，描述定长的字符串，说明格式为：CHAR(L)。 VARCHAR，描述变长的字符串，说明格式为： VARCHAR(L)。 字符串值用单引号或双引号括起来。如'abc'、" 女"，习惯使用单引号。
D）一个基本表可以存储于一个或多个文件中，一个存储文件中也可以存放一个 或多个基本表
2.2 数据定义
2.2.1 数据库的定义和删除 1. 创建数据库
CREATE DATABASE 数据库名;
【例2-1】 创建company数据库。 CREATE DATABASE company;
2. 选择数据库
SQL用户可以用SQL语言对基本表和视图进行查询。
一个视图是从若干基本表或其他视图上导出的表。数 据库中只存放该视图的定义，而不存放该视图所对应的数 据，这些数据仍然存放在导出该视图的基本表中。因此， 可以说视图是一个虚表。
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定义2.1 域是一组具有相同数据类型的值的集合。 例如：姓名的域是指构成所有合法姓名的字符
串集合、性别的域是{‘男’，‘女’}、成绩 的域是介于0~100的实数、出生年份的域是介 于某个取值范围的日期等。
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精选ppt
（2）笛卡尔积（Cartesian Product）
定义2.2 给定一组域D1，D2，…，Dn，这些 域中可以有相同的。D1，D2，…，Dn的笛 卡尔积为： D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…， dn）｜di Di，i＝1，2，…，n｝
年龄 籍贯 18 吉林 19 长春
18 哈尔滨 19 沈阳
专业 计算机 计算机
工商 机电
关系 值
21
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4关系的完整性约束
关系模型中允许定义三类完整性：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，是由关系数据库 系统自动支持的。而用户定义的完整性是应用 领域需要遵循的条件，体现在具体领域中的语 义约束。
如：“学生关系”中学号能唯一标识每个学生， 则属性“学号”是学生关系的候选码。
又如：在“选课关系”中，只有属性的组合 “学号”+“课程号”才能唯一标识每一条选 课记录，则属性集(学号，课程号)是选课关系 的候选码。
12
精选ppt
主码（Primary Key）：如果一个关系中有多 个候选码，可以从中选择一个作为查询、插入 或删除元组的操作变量，被选中的候选码称为 主关系码，或简称主码、主键、主关键字等。
学生（学号、姓名、性别、年龄、院 系编码） ——假设“学号”为主码
院系（院系编码，院系名称、电话） ——假设“院系编码”为主码
15
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学生关系中的“院系编码”为外码。
16
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2关系模式
关系模式一般可简写为R（U）或R（A1， A2，…，An）。其中，R为关系名，A1， A2，…，An为属性名。
第2章 关系数据库
吉林大学珠海学院 计算机科学与技术系
1
精选ppt
数据库技术的发展在经历了层次模型、网 状模型后，形成了今天较为成熟的关系模型。
1970年美国IBM公司的研究员E.F.Codd 首次提出了数据库系统的关系模型，开创了数 据库关系方法和关系数据理论的研究，为数据 库技术奠定了理论基础。
2
精选ppt
3
精选ppt
主要内容
一 关系数据库概述
关系的定义 关系模式 关系数据库 关系的完整性约束
二 关系代数
传统的集合运算 专门的关系运算
4
精选ppt
1关系的定义
域（domain） 笛卡尔积（Cartesian Product） 关系（relation）
5
精选ppt
（1）域（domain）
不能重复出现的所有域的所有取值的一个组合。
7
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若Di（i=1，2，…，n）为有限集，其基 数（Cardinal Number，此域中所有可 取值的个数）为mi（i=1，2，…，n）， 则笛卡尔积的基数M为：
n
M mi i 1
8
精选ppt
例如：给出三个域：
D1=性别={ 男，女 } （性别集合）
课程类型） 成绩（学号，课程号，成绩） 教研室（教研室号，教研室名，办公室）
18
精选ppt
关系模式与关系的区别：
1 在关系数据库中，关系模式是型，关系是值， 两者是有区别的。
2 一般来说，关系模式是相对稳定的，而关系 的值是相对变化的，因此在有些文献中，称关 系模式为关系的内涵（intension），关系的 值为关系的外延（extension）。
已开课程（开课编码，课程编码，主讲教师）
选课（学号，开课编码，成绩）
பைடு நூலகம்
20
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在每个关系中，又有其相应的数据库
的实例。例如，与学生关系模式对应的数
据库中的实例有如下4个元组。
关系
模式
学号 080301 080302 080303 080304
姓名 王建 田江晨 苏畅 李学明
性别 男 男
女 男
22
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实体完整性：
规则2.1 实体完整性规则： 若属性A是基本关系R的主属性，则属性
17
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我们以学生信息管理系统的模型为例，其 对应的部分关系模式如下：
学生（学号，姓名，曾用名，性别，年龄，籍贯，民 族，入学时间，系别，专业）
教师（教师工号，姓名，曾用名，性别，年龄，籍贯， 政治面貌，参加工作时间，教研室号，职称）
系（系别代码，系名称，办公室地址，电话） 课程（课程号，课程名，教师工号，学分，学期号，
3 在进行关系数据库的设计时，通常使用关系 模式来描述关系。
19
精选ppt
3关系数据库
通常关系数据库模式与关系数据库的值统称为关系数 据库
例如，教学关系数据库包含如下五个关系模式：
教师（职工编码，姓名，职称，年龄，学历）
学生（学号，姓名，性别，年龄，籍贯，专业）
课程类型（课程编码，课程名称，学分，课时，选修 课）
10
精选ppt
（3）关系（relation）
定义2.3 笛卡尔积D1×D2×…×Dn的任 一子集称为在域D1，D2，…，Dn上的 关系，表示为R（D1，D2，…，Dn）。 其中：R表示关系的名字，n表示关系 的目或度（Degree）。
11
精选ppt
候选码（Candidate Key）：能唯一表示关系 中元组的一个属性或属性集。称为候选码，也 称候选关键字。
D2=专业={计算机专业，信息专 业} （专业集合）
D3=姓名={张静，刘敏，王一}
9 （姓名集合）
精选ppt
基数：2×2×3=12
D1×D2×D3 ＝ ｛(男，计算机专业，张静)，(男，计算机专业，刘敏) (男，计算机专业，王一)，(男，信息专业，张静)， (男，信息专业， 刘敏)，(男，信息专业，王一)， (女，计算机专业，张静)，(女，计算机专业，刘敏)， (女，计算机专业，王一)，(女，信息专业，张静)， (女，信息专业， 刘敏)，(女，信息专业，王一) ｝
每个关系必须有且仅有一个主码。
13
精选ppt
外码（Foreign Key）：设F是基本关系R的 一个或一组属性，但不是关系R的主码（或候 选码）。如果F与基本关系S的主码K相对应， 则称F是基本关系R的外部关系码，可简称外 码。
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精选ppt
“学生数据库”中有“学生”和 “院系”两个关系，其关系模式如 下：
串集合、性别的域是{‘男’，‘女’}、成绩 的域是介于0~100的实数、出生年份的域是介 于某个取值范围的日期等。
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（2）笛卡尔积（Cartesian Product）
定义2.2 给定一组域D1，D2，…，Dn，这些 域中可以有相同的。D1，D2，…，Dn的笛 卡尔积为： D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…， dn）｜di Di，i＝1，2，…，n｝
年龄 籍贯 18 吉林 19 长春
18 哈尔滨 19 沈阳
专业 计算机 计算机
工商 机电
关系 值
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4关系的完整性约束
关系模型中允许定义三类完整性：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，是由关系数据库 系统自动支持的。而用户定义的完整性是应用 领域需要遵循的条件，体现在具体领域中的语 义约束。
如：“学生关系”中学号能唯一标识每个学生， 则属性“学号”是学生关系的候选码。
又如：在“选课关系”中，只有属性的组合 “学号”+“课程号”才能唯一标识每一条选 课记录，则属性集(学号，课程号)是选课关系 的候选码。
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主码（Primary Key）：如果一个关系中有多 个候选码，可以从中选择一个作为查询、插入 或删除元组的操作变量，被选中的候选码称为 主关系码，或简称主码、主键、主关键字等。
学生（学号、姓名、性别、年龄、院 系编码） ——假设“学号”为主码
院系（院系编码，院系名称、电话） ——假设“院系编码”为主码
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学生关系中的“院系编码”为外码。
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2关系模式
关系模式一般可简写为R（U）或R（A1， A2，…，An）。其中，R为关系名，A1， A2，…，An为属性名。
第2章 关系数据库
吉林大学珠海学院 计算机科学与技术系
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数据库技术的发展在经历了层次模型、网 状模型后，形成了今天较为成熟的关系模型。
1970年美国IBM公司的研究员E.F.Codd 首次提出了数据库系统的关系模型，开创了数 据库关系方法和关系数据理论的研究，为数据 库技术奠定了理论基础。
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精选ppt
主要内容
一 关系数据库概述
关系的定义 关系模式 关系数据库 关系的完整性约束
二 关系代数
传统的集合运算 专门的关系运算
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1关系的定义
域（domain） 笛卡尔积（Cartesian Product） 关系（relation）
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（1）域（domain）
不能重复出现的所有域的所有取值的一个组合。
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若Di（i=1，2，…，n）为有限集，其基 数（Cardinal Number，此域中所有可 取值的个数）为mi（i=1，2，…，n）， 则笛卡尔积的基数M为：
n
M mi i 1
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精选ppt
例如：给出三个域：
D1=性别={ 男，女 } （性别集合）
课程类型） 成绩（学号，课程号，成绩） 教研室（教研室号，教研室名，办公室）
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关系模式与关系的区别：
1 在关系数据库中，关系模式是型，关系是值， 两者是有区别的。
2 一般来说，关系模式是相对稳定的，而关系 的值是相对变化的，因此在有些文献中，称关 系模式为关系的内涵（intension），关系的 值为关系的外延（extension）。
已开课程（开课编码，课程编码，主讲教师）
选课（学号，开课编码，成绩）
பைடு நூலகம்
20
精选ppt
在每个关系中，又有其相应的数据库
的实例。例如，与学生关系模式对应的数
据库中的实例有如下4个元组。
关系
模式
学号 080301 080302 080303 080304
姓名 王建 田江晨 苏畅 李学明
性别 男 男
女 男
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实体完整性：
规则2.1 实体完整性规则： 若属性A是基本关系R的主属性，则属性
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我们以学生信息管理系统的模型为例，其 对应的部分关系模式如下：
学生（学号，姓名，曾用名，性别，年龄，籍贯，民 族，入学时间，系别，专业）
教师（教师工号，姓名，曾用名，性别，年龄，籍贯， 政治面貌，参加工作时间，教研室号，职称）
系（系别代码，系名称，办公室地址，电话） 课程（课程号，课程名，教师工号，学分，学期号，
3 在进行关系数据库的设计时，通常使用关系 模式来描述关系。
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3关系数据库
通常关系数据库模式与关系数据库的值统称为关系数 据库
例如，教学关系数据库包含如下五个关系模式：
教师（职工编码，姓名，职称，年龄，学历）
学生（学号，姓名，性别，年龄，籍贯，专业）
课程类型（课程编码，课程名称，学分，课时，选修 课）
10
精选ppt
（3）关系（relation）
定义2.3 笛卡尔积D1×D2×…×Dn的任 一子集称为在域D1，D2，…，Dn上的 关系，表示为R（D1，D2，…，Dn）。 其中：R表示关系的名字，n表示关系 的目或度（Degree）。
11
精选ppt
候选码（Candidate Key）：能唯一表示关系 中元组的一个属性或属性集。称为候选码，也 称候选关键字。
D2=专业={计算机专业，信息专 业} （专业集合）
D3=姓名={张静，刘敏，王一}
9 （姓名集合）
精选ppt
基数：2×2×3=12
D1×D2×D3 ＝ ｛(男，计算机专业，张静)，(男，计算机专业，刘敏) (男，计算机专业，王一)，(男，信息专业，张静)， (男，信息专业， 刘敏)，(男，信息专业，王一)， (女，计算机专业，张静)，(女，计算机专业，刘敏)， (女，计算机专业，王一)，(女，信息专业，张静)， (女，信息专业， 刘敏)，(女，信息专业，王一) ｝
每个关系必须有且仅有一个主码。
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精选ppt
外码（Foreign Key）：设F是基本关系R的 一个或一组属性，但不是关系R的主码（或候 选码）。如果F与基本关系S的主码K相对应， 则称F是基本关系R的外部关系码，可简称外 码。
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精选ppt
“学生数据库”中有“学生”和 “院系”两个关系，其关系模式如 下：