关系模型和关系运算理论

《关系模型和关系运算理论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章关系模型和关系运算理论1本章重要概念（1）（1）基本概念关系模型，关键码（主键和外键），关系的定义和性质，三类完整性规则，过程性语言与非过程性语言。（2）关系代数五个基本操作，四个组合操作，七个扩充操作。2本章重要概念（2）（3）关系演算元组关系演算和域关系演算的原子公式、公式的定义。关系演算的安全性和等价性。（4）关系代数表达式的优化关系代数表达式的等价及等价转换规则，启化式优化算法。（5）关系逻辑谓词、原子、规则和查询，规则的安全性，用规则模拟关系代数表达式。3本章概要本章先介绍关系模型的基本概念；然后介绍关系运算的三种理论：

2、关系代数、关系演算和关系逻辑。4关系模型和关系运算理论2.1关系模型的基本概念2.2关系代数2.3关系演算2.4关系代数表达式的优化2.5关系逻辑2.6小结52.1关系模型的基本概念2.1.1基本术语2.1.2关系的定义和性质2.1.3关系模型的三类完整性规则2.1.4关系模型的三级体系结构2.1.5关系模型的形式定义和优点2.1.6关系查询语言和关系运算返回62.1.1基本术语(1)定义2.1用二维表格表示实体集，用关键码表示实体之间联系的数据模型称为关系模型（RelationalModel）。图2.1学生登记表学号姓名年龄性别籍贯S1

3、WANG20M北京S4LIU18F山东S2HU17M上海S3XIA19F四川72.1.1基本术语(2)在关系模型中，字段称为属性，字段值称为属性值，记录类型称为关系模式。在图2.1中，关系模式名是R。记录称为元组（tuple），元组的集合称为关系（relation）或实例（instance）。一般用大写字母A、B、C、…表示单个属性，用大写字母…、X、Y、Z表示属性集，用小写字母表示属性值，有时也习惯称呼关系为表或表格，元组为行(row)，属性为列(column)。关系中属性个数称为“元数”（arity），元组个数为“基数”(cardin

4、ality)。82.1.1基本术语(3)关系元数为5，基数为4。一般术语关系模型术语字段、数据项属性记录类型关系模式记录1元组1记录2元组2记录3元组3记录4元组4字段值属性值图2.2关系模型的术语文件关系92.1.1基本术语(4)关键码(key,简称键)由一个或多个属性组成。在实际使用中，有下列几种键。（1）超键（SuperKey）（2）候选键（CandidateKey）（3）主键(PrimaryKey)在图2.1中，（工号，姓名）是模式的一个超键，但不是候选键，而（工号）是候选键。在实际使用中，如果选择（工号）作为删除或查找元组的标志

5、，那么称（工号）是主键。（4）外键（ForeignKey）返回102.1.2关系的定义和性质定义2.2关系是一个属性数目相同的元组的集合。在关系模型中，对关系作了下列规范性限制：（1）关系中每一个属性值都是不可分解的；（2）关系中不允许出现重复元组（即不允许出现相同的元组）；（3）由于关系是一个集合，因此不考虑元组间的顺序，即没有行序；（4）元组中的属性在理论上也是无序的，但使用时按习惯考虑列的顺序。返回112.1.3关系模型的完整性规则(1)实体完整性规则（entityintegrityrule）要求关系中元组在组成主键的属性上不能有空

6、值。如果出现空值，那么主键值就起不了惟一标识元组的作用。122.1.3关系模型的完整性规则(2)参照完整性规则（referenceintegrityrule）定义2.3参照完整性规则的形式定义如下：如果属性集K是关系模式R1的主键，K也是关系模式R2的外键，那么在R2的关系中，K的取值只允许两种可能，或者为空值，或者等于R1关系中某个主键值。这条规则的实质是“不允许引用不存在的实体”。在上述形式定义中，关系模式R1的关系称为“参照关系”，关系模式R2的关系称为“依赖关系”。“主表”和“副表”，“父表”和“子表”。132.1.3关系模型的完

7、整性规则(3)这条规则在具体使用时，有三点变通：①外键和相应的主键可以不同名，只要定义在相同值域上即可；②R1和R2也可以是同一个关系模式，此时表示了同一个关系中不同元组之间的联系；③外键值是否允许空，应视具体问题而定。142.1.3关系模型的完整性规则(4)例下面各种情况说明了参照完整性规则在关系中如何实现的。①在关系数据库中有下列两个关系模式：S（S#，SNAME，AGE，SEX）SC（S#，C#，SCORE）这里带线者为主键，带线者为外键。据规则要求关系SC中的S#值应该在关系S中出现。如果关系SC中有一个元组（S7,C4,80），

8、而学号S7却在关系S中找不到，那么我们就认为在关系SC中引用了一个不存在的学生实体，这就违反了参照完整性规则。另外，在关系SC中S#不仅是外键，也是主键的一部分，因此这里S#值不允许空。152