关系数据库基本原理-关系模型和关系代数

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1、内容与要求知识点（1）知识点一：关系模型概述（2）知识点二：关系数据结构（3）知识点三：关系代数理论（4）知识点四：关系数据库标准语言SQL（5）知识点五：关系数据库的规范化理论实验1SQL语言的应用教学基本要求了解关系数据结构的基本概念，了解关系模型的各种操作和关系代数的基本原理，掌握关系数据模型的完整性约束机制，掌握SQL语言，了解函数依赖等基本概念，掌握关系模式的规范化概念、方法、原理与过程。引言关系模型是当前的主流逻辑数据模型由IBM公司的高级研究员E.F.Codd于1970年提出应用广泛的原因：单一的数据建模概念坚实的数学理论基础提供高级接口：数据库语言SQL关系模型的基本概念

2、关系模型（RelationalModel）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理解用二维表格（table）表示实体集及其间联系，用关键码（或键）进行数据导航关系模型是逻辑模型的一种，也具有三个要素关系数据结构关系操作数据完整性约束规则关系模型的基本概念示例关系模型的基本概念关系数据结构：二维表字段称为属性，也称为列（column）反映事物的一个特征，每个字段都有字段名和字段值属性的取值范围(所有可取值的集合)称为属性域Domain大写字母A、B、C、…表示单个属性；大写字母…、X、Y、Z表示属性集小写字母a、b、c、…表示属性值记录称为元组（tuple），

3、也称为行（row）记录类型称为关系模式，由模式名和属性列表组成元组集合称为关系（relation）或实例（instance），也称为表格关系模型的基本概念关系数据结构：二维表元组用关键字（Keyword—简称键）来标识属性个数称为元数（Arity），也称为目元组个数为基数（Cardinality）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字段值属性值文件关系R（A，B，C，D，E）关系模型的基本概念关键码（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）其值能唯一地决定其它所有属性的值的

4、属性集2）候选键（CandidateKey）不含多余属性的超键其值能唯一地决定关系中其它所有属性的值、而它的任何真子集无此性质的属性或属性组3）主键（PrimaryKey）用户选作元组标识的候选键，称为主键（PK），简称键关系模型的基本概念关键码（key，简称键）4）候补键（AlternateKey）主键之外的候选键5）全键：由关系的所有属性构成的主键6）外键（ForeignKey，FK）如果模式R中的属性K是其它模式的主键，那么K在模式R中称为外键不是本关系的键，却引用了其它关系或本关系的键的属性或属性组7）主属性与非主属性nSUPPLY(供应商，零件名，工程名)项目供应mp零件供应商

5、2.1关系模型的基本概念示例关系模式STUDENT（学号，姓名，性别，出生日期，籍贯）假设：不允许学生重名，问：（学号，姓名，性别，出生日期，籍贯）？（学号，性别）？（学号，姓名）？（学号）？（姓名）？哪些是主属性？关系模型的基本概念关系的定义和性质关系是一个属性数目相同的元组的集合有限关系在关系模型中，关系的规范性限制：1）关系中每一个属性值都是不可分解的（原子的）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，即没有行序注：关系中元组的排列是有序的，取决于索引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关系模型的

6、基本概念关系模型的完整性规则实体完整性规则（entityintegrityrule）关系内的约束每个关系都应有一个主键每个元组的主键的值应当唯一；组成主键的属性，不能有空值（NULL）否则，主键值就起不了惟一标识元组的作用关系模型的基本概念关系模型的完整性规则实体完整性规则（entityintegrityrule）例如关系模型的基本概念关系模型的完整性规则参照完整性规则（referenceintegrityrule）不同关系或同一关系的不同元组间的约束参照完整性规则的形式定义如果属性集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

7、，或者等于R1关系中某个主键值规则的实质：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”，也称“主表”、“父表”关系模式R2的关系称为“依赖关系”，也称“副表”、“子表”关系模型的基本概念关系模型的完整性规则参照完整性规则（referenceintegrityrule）规则在具体使用时，有三点变通：①外键和相应主键可以不同名，只要定义在相同值域上即可②R1和R2可以是不同关系模式，也可以是同一个关系模式同一