ACCESS第2章 关系代数
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第二章关系代数教学目的:本章实际上研究的是关系的运算。
学习目的:关系运算是设计关系数据库操作语言的基础,因为其中的每一个询问往往表示成一个关系运算表达式,在我们的课程中,数据及联系都是用关系表示的,所以实现数据间的联系也可以用关系运算来完成。
通过本章学习,应重点掌握:(1)关系数据库的基本概念;(2)如何用关系代数表达式来表达实际查询问题;(3)如何用元组演算表达式来表达实际查询问题;(4)如何用域演算表达式来表达实际查询问题;(5)如何将关系代数表达式转换为元组演算表达式或转换为域演算表达式。
了解和掌握关系数据结构中涉及到的域、笛卡儿积、关系模式等有关内容的含义;掌握关系的实体完整性和参照完整性的定义;掌握关系代数中的并、交、差、笛卡儿积运算,以及选择、投影和连接运算。
教学重点:关系的实体完整性和参照完整性的定义;关系代数中的并、交、差、笛卡儿积运算,以及选择、投影和连接运算。
教学难点:关系代数中的并、交、差、笛卡儿积运算,以及选择、投影和连接运算。
教学方法:实例法教学内容:如下:关系模型关系模型是一种简单的二维表格结构,每个二维表称做一个关系,一个二维表的表头,即所有列的标题称为一个元组,每一列数据称为一个属性,列标题称估属性名。
同一个关系中不允许出现重复元组和相同属性名的属性。
1.关系模型组成关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。
关系操作分为两大部分如图所示。
2.关系操作的特点关系操作的特点是操作对象和操作结果都是集合。
而非关系数据模型的数据操作方式则为一次一个记录的方式。
关系数据语言分为三类: (1)关系代数语言:如ISBL ;(2)关系演算语言:分为元组关系演算语言(如Alpha ,Quel)、域关系演算语言(如QBE); (3)具有关系代数和关系演算双重特点的语言:如SQL 。
3.关系数据结构及其形式化定义 (1)域定义 域是一组具有相同数据类型的值的集合。
第2章创建和操作数据库
教学要求
●了解数据库的基础知识、数据模型和关系数据库的特点;
●了解数据库的概念和发展历史
●理解数据库的概念;
●掌握关系数据库基本理论;
●了解Access数据库的特点;
●理解Access数据库的数据类型、函数及表达式的使用;
●掌握Access数据库的启动和退出;
●掌握Access 2003的7种对象及它们之间的关系。
教学重点
关系数据库的基本理论,Access数据库的主要对象。
教学难点
数据库理论
课时安排
总学时4学时,2学时讲授,2学时实验。
教学大纲
一、数据库的创建
1.直接创建空数据库
2.根据现有文件创建数据库
3.使用模板创建数据库
二、数据库的基本操作
1.数据库的打开和关闭
2.查看数据库对象相关性
三、数据库的基本维护
1.数据库的压缩和修复
2.数据库文件的备份
3.数据库默认格式的更改
主要概念
1.直接创建空数据库
2.根据现有文件创建数据库
3.使用模板创建数据库
4.数据库的打开和关闭
5.查看数据库对象相关性
6.数据库的压缩
7.数据库的修复
8.数据库文件的备份
9.数据库默认格式的更改
实验实习
用三种方法创建数据库,联系数据库的压缩、恢复和备份。
更改数据库的默认格式。
第2章关系数据库基本理论及数据库技术发展概述本章要点:数据模型:层次模型、网状模型、关系模型关系模型:关系代数、数据完整性、关系规范化数据模型的发展:面向对象数据模型数据库体系结构DBMS基本功能与常用DBMS简介数据库技术发展概述:分布式数据库系统、数据仓库、数据挖掘、XML2.1 数据模型概述数据模型是数据库技术中极为重要的组成部分,是DBMS的基础。
也是数据库系统开发设计的主要依据。
2.1.1 三种重要数据模型在数据库技术发展过程中有三种重要的数据模型,分别是层次模型、网状模型和关系模型。
1.层次模型与网状模型层次模型是最早的数据模型之一,依据层次模型建立的数据库称为层次型数据库,如IBM公司的IMS数据库管理系统是依据层次模型的。
在ER模型向层次模型转换时,实体型对应于记录型,实体集对应于记录结点。
层次模型用树型结构表示记录结点及记录型之间的联系。
层次模型的特点是:●有且仅有一个结点无父结点(该结点称为根结点);●其它结点有且仅有一个父结点。
父结点与子结点间是1:n的联系方式。
依据网状模型建立的数据库称为网状型数据库,DBTG系统是网状模型的代表。
在网状模型中也用记录结点表示实体集。
与层次模型不同的是,网状模型用图表示记录结点及记录型之间的联系,没有层次模型中对结点间联系的限制。
其特点是:●可有一个以上结点无父结点;●至少有一个结点有多于一个以上的父结点。
层次模型和网状模型是第一代的数据模型。
这两种模型的主要缺陷是表示实体与表示实体联系用不同的方法,使用比较复杂。
这两种数据模型目前在微机环境下已见不到,但在数据库技术发展过程中发挥了重要作用。
2.关系模型关系数据模型是目前最为重要和普遍使用的数据模型。
关系模型产生于1970年,经过多年的实践和发展,其理论已日臻完善。
在关系模型中实体的表示以及实体之间联系的表示只用关系一种方式,结构简单,操作方便。
关系模型建立在集合论之上,有坚实的数学理论基础。
实验四关系运算应用[实验目的]1.通过实验掌握关系运算概念。
2.重点掌握三种关系运算,分别是:投影、选择和自然连接。
[实验学时]2学时[实验类型]验证[实验内容]利用Access建两个以上的基本表,做三个查询实现投影、选择和自然连接这三种运算。
首先需要了解投影:一种垂直方向上的运算,基本思想是,从一个关系种选择所需要的熟悉,并重新排列组成一个新关系。
选择:一种水平方向上的选择,目的是吧满足条件的元组抽出来构成新的关系。
自然连接:建立在两个关系的笛卡儿乘积上,当两个关系具有公共属性名时,从它们的笛卡儿积种筛选出器公共属性值相等的那些元组。
两个关系的自然连接运算对整合两个关系的属性很有作用。
例如,建立如下的学生基础表和成绩查询表:利用设计器定义如下的查询来实现以下关系运算投影:选择:自然连接:[问题讨论]体会另一种较抽象的关系运算,除法。
实验五关系代数[实验目的]1.掌握关系代数的运算,包括投影、选择、自然连接和除法。
2.能够写出关系代数的式子,并与查询语句联系上。
[实验学时]2学时[实验类型]验证[实验内容]给CAP数据库,描述如下:1.利用ACCESS表设计器建立CAP数据库里如上描述的四个表格2.给出一个查询描述:查询所有定购了至少一个价值为0.50的商品的顾客的名字。
根据描述,得到的关系代数式。
得到的关系代数式应为:∏cname((∏pid(σprice=0.50(P)) ∞O) ∞C)3.根据描述,利用查询设计器作出得到这个关系的查询。
如下:[问题讨论]如果想更清晰体现关系代数式∏cname((∏pid(σprice=0.50(P)) ∞O) ∞C)的含义,应该考虑有顺序地做两个查询,第一个查询完成:R=∏pid(σprice=0.50(P)) ∞O第二个查询完成:∏cname(R ∞C)。
第2章关系数据库设计理论本章学习目标关系数据库是目前各类数据库中最重要、最流行的数据库。
20世纪80年代以来,计算机软件厂商新推出的数据库管理系统产品几乎都是关系数据库,非关系系统的产品也大都增加了关系接口。
本章从关系模型入手,对关系数据结构、关系代数、关系完整性以及关系数据库的设计规范进行专门介绍。
通过本章的学习,读者应该掌握以下内容:●关系模型的概念与分类●关系数据结构及定义●关系代数的基本运算●关系完整性●关系数据库设计与设计规范关系数据库是支持关系模型的数据库系统,它应用数学的方法来处理数据库中的数据。
系统而严格地提出关系模型的是美国IBM公司的E.F.Codd,他于1970年发表的题目为“A Relational Model of Data for Shared Data Banks”的论文,奠定了关系数据库的理论基础。
目前,关系数据库已经成为计算机领域技术成熟、应用广泛的数据处理工具,以SQL Server、Sybase和Oracle为代表的关系数据库产品得到越来越广泛的应用。
2.1 关系模型2.1.1 关于关系的一些术语“关系”就是关系数据模型的数据结构,刻画关系数据结构就是要定义关系。
从本质上来讲,关系是一个数学概念,具体说,是一个集合论中的概念,因此,从集合论的角度给出关系数据结构的形式化定义就是十分自然的事情。
这样就将关系数据模型置于严格的数学基础之上。
(1) 关系在关系模型中,一个关系就是一张二维表,每一个关系有一个关系名。
在数据库中,一个关系存储为一个数据表。
(2) 属性表中的列称为属性,每一个列有一个属性名,对应数据表中的一个字段。
(3) 元组表中的行称为元组。
一行就是一个元组,对应数据表中的记录,元组的各分量分别对应于关系的各个属性。
关系模型要求每个元组的每个分量都是不可再分的数据项。
第2章 关系数据库设计理论 (4) 域具有相同数据类型的值的集合称为域(Domain),域是属性的取值范围,即不同元组对同一个属性的取值所限定的范围。