sqlserver关系数据库理论

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1、第2章关系数据库理论2.1关系模型2.2关系代数2.3规范化理论2.4本章小结2.1关系模型E.F.Codd,1970关系模型的三要素关系数据结构关系数据操作关系的完整性约束条件2.1.1关系模型的三要素关系数据结构关系模型的数据结构非常单一，即关系。现实世界中的实体以及实体之间的各种联系统一用关系表示。在用户看来，一个关系就是一张二维表。2.1.1关系模型的三要素(续)关系数据操作查询和更新（插入、删除、修改）集合操作方式（set-at-a-time）高度非过程化种类2.1.1关系模型的三要素(

2、续)关系的完整性约束条件实体完整性参照完整性用户自定义的完整性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，被称为关系的两个不变性，应由关系系统自动支持。具体的应用领域还可能存在一些特定的语义约束，用户可以相应地自定义一些完整性约束条件，这些完整性约束条件一经定义也应由关系系统自动支持。2.1.2关系数据结构域（Domain）一组具有相同数据类型的值的集合。在关系中，域用来作为属性的取值范围。例如学号属性所取的最大长度为11个字节的字符串集合。年龄属性所取的大于14且小于36的正整数集

3、合。性别属性所取的由“男”和“女”组成的集合。笛卡尔积（CartesianProduct）给定了一组域，这些域的笛卡尔积定义为：每一个元素称为一个n-元组（n-tuple），简称元组（Tuple）。元组中的每一个值称为一个分量（Component）。2.1.2关系数据结构(续)若干域的笛卡尔积可表示成一张二维表，表中的每一行对应于笛卡尔积的每一个元组，表中的每一列对应于笛卡尔积的每一个域。例如，给定了以下三个域：姓名集合(name)={张勇，李明}年龄集合(age)={20，21}专业集合(maj

4、or)={计算机，信息管理}则它们的笛卡尔积为：{(张勇，20，计算机)，(张勇，20，信息管理)，(张勇，21，计算机)，(张勇，21，信息管理)，(李明，20，计算机)，(李明，20，信息管理)，(李明，21，计算机)，(李明，21，信息管理)}2.1.2关系数据结构(续)该笛卡尔积一共有个元组，可表示成如表2.1所示的一张二维表。显然，如表2.1所示的笛卡尔积中有很多元组是没有任何实际意义的。2.1.2关系数据结构(续)关系（Relation）笛卡尔积的一个有实际意义的有限子集。作为笛卡尔积

5、的子集，关系同样可以表示成二维表的形式。假设所有学生都不会重名，且每名学生只属于一个专业，那么表2.1中只有两个元组具有实际意义。假设张勇和李明的年龄分别为21岁和20岁，都是信息管理专业的学生，相应的两个元组就构成了描述学生年龄及其所属专业的一个关系，如表2.2所示。2.1.2关系数据结构(续)关系中的每一行就是关系的一个元素或元组，描述一个具体的客观对象或联系，通常用t表示。关系中的每一列就是关系的一个属性，其值来自相应的域。在关系的所有属性中，可以惟一确定一个元组的属性或属性的最小组合称为该

6、关系的码（键，Key）或候选码（候选键，CandidateKey）。如果候选码多于一个，则选取其中一个候选码作为主码（主键，PrimaryKey）。包含在任一候选码中的属性称为主属性（PrimaryAttribute）。不包含在任何候选码中的属性称为非主属性（Non-PrimaryAttribute）或非码属性（Non-KeyAttribute）。2.1.2关系数据结构(续)关系模型要求关系必须是规范化的，即要求关系必须满足一定的规范条件，满足这些规范条件的规范化的关系称为范式（NormalFor

7、m，简称NF）。最基本的规范条件就是关系的每一个分量都必须取不可再分的原子值。2.1.2关系数据结构(续)关系模式（RelationSchema）对关系的结构及其特征的抽象描述。相对稳定。形式化表示为一个五元组R(U,D,dom,F)R为关系名；U为组成该关系的属性名集合；D为U中各属性来自的域集合；dom为属性到域的映射集合，用来确定U中的每一个属性分别来自D中的哪一个域；F为属性间的数据依赖集合，用来限定组成该关系的各元组必须满足的完整性约束条件，体现了关系的元组语义。2.1.2关系数据结构(

8、续)关系模式通常简记为R(U)或R(A1,A2,…,An)其中，A1,A2,…,An为关系R的所有属性名。例如，表2.2中的stu_info关系可描述为stu_info(name,age,major)关系是关系模式在某一时刻的状态或内容，即关系模式的值（Value）。关系模式则是对关系的抽象描述，即关系的型（Type）。2.1.2关系数据结构(续)关系数据库和关系数据库模式在一个具体的应用领域中，所有实体以及实体之间的各种联系统一用关系表示，这些关系的集合就构成了一个关系数据库。作