第2章 关系模型和关系运算理论.ppt
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关系模型与关系运算⽬录关系数据库数据模型是现实世界数据特征的模拟和抽象。
在数据库中⽤数据模型这个⼯具来抽象、表⽰和处理现实世界中的数据和信息。
数据模型通常由数据结构、数据操纵和完整性约束三部分组成,称为数据模型三要素。
数据结构:所研究对象类型的集合。
这些对象是数据库的组成部分,主要包括两类:⼀类是与数据类型、内容、性质有关的对象。
另⼀类是与数据之间联系有关的对象。
数据结构是对系统静态特性的描述,是刻画⼀个数据模型性质最重要的⽅⾯,因此在数据库系统中,⼈们通常按照其数据结构的类型来命名数据模型。
例如,层次结构、⽹状结构和关系结构的数据模型分别命名为层次模型、⽹状模型和关系模型。
数据操纵:对数据库中各种对象允许执⾏的操作集合及有关的操作规则。
常⽤的数据操纵有检索和更新(包括新增、删除、修改)。
数据模型必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则(如优先级)以及实现操作的语⾔。
数据操纵是对系统动态特性的描述。
数据的约束条件:是⼀组完整性规则的集合。
完整性规则是给定数据模型中数据及其联系所具有的制约和储存规则,⽤来限定符合数据模型的数据库状态以及状态变化,以保证数据的正确性、有效性和相容性。
关系模型关系模型的数据结构:数据结构⾮常单⼀,⽆论是实体还是实体间的联系,均由单⼀的结构来表⽰,该结构是⼀张规范化了的⼆维表,由⾏和列组成,称之为关系。
关系模型的数据操纵:包括查询、新增、删除、修改,其中查询的表达能⼒是最主要的部分。
关系模型数据操纵的特点是集合操作,即操作的对象和结果都是集合,这种操作⽅式也称为⼀次⼀集合⽅式。
关系模型的完整性约束:包括实体完整性、参照完整性和⽤户定义的完整性三⼤类。
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DBMS⾃动⽀持,⽤户定义的完整性是由应⽤领域需要遵循的约束条件,是具体领域中的语义约束。
关系的数学定义域(Domain):⼀组具有相同数据类型的值的集合,如整数、实数等。
第二章关系运算关系模型有三方面的内容:关系数据结构、关系完整性和关系运算2。
1关系数据结构关系数据结构非常单一:就是一张具有行列结构的二维表。
以集合论观点说:关系是一个元数为K的元组集合,每个元组有K个属性值。
1、域:(与属性值的域相比相同吗?)是具有相同特性的数据集合。
在计算机语言中,常用数据类型作为域使用,再通过条件把取值范围限定在一定的范围内。
2、笛卡儿积:(1)是定义在一组域上的集合,假定P:34(2)元组:积中的每个元素;分量:元组中的每个值;域的基数:域中所具有元素的个数。
(3)例1、例2、例3(相同的情况下也可以构成笛卡儿积)、例4:(4)n个域的笛上卡儿积是一张二维表:表中每一行是一个元组,每一列为一个域,二维表的元数等于从每个域中各取一个元素的所有可能组合。
如表2-1。
P:35练习:D1={计算机,数学,英语} D2={周华,王海,李力},则D1与D2的笛卡儿积为:{(计算机,周华),(计算机,王海),(计算机,李力),(数学,周华),(数学,王海),(数学,李力),(英语,周华),(英语,王海),(英语,李力)},共9个元组。
该笛卡儿积的基数为9。
3、关系:关系其实是笛卡儿积的一个子集。
在计算机中体现时,一个关系就是一张二维表,每个关系都有一个关系名。
一个关系可以存储为一个文件。
(1)例5(2)关系的六个性质:P:35 同一关系不能有相同的属性名、不能有重复的元组、属性值不可再分。
(3)例6、例7——表中不能套表!即表不嵌套!练习:职工(职工号,姓名,。
工资(基本工资,职务工资,交通补助。
)应该分成两个表,再用需要时用连接属性方法将两表联接。
4、关系模式:(1)关系模式(关系的型):是对关系具体结构的描述,通用格式为R(U,D,DOM,F,I);其中R为关系名,D为所有属性名集合,D为该关系的所有定义域的集合;DOM给出属性与域之间的对应关系,F为该关系的各属性间的数据依赖的集合;I为关系中所定义的完整性规则的集合。