关系模型及关系代数

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1、第3课教学内容2.1关系模型的基本概念2.1关系模型的基本概念2.1.1二维表在日常生活中，我们经常会碰到像花名册、工资单和成绩单等二维表格，这些二维表的共同特点是由许多行和列组成，列有列名，行有行号。通过这张表可以总结出以下特点：（1）表有表名，如05班学生名单。（2）表由两部分构成，一个表头和若干行数据。（3）从垂直方向看表有若干列，每列都有列名如学号和姓名等。（4）同一列的值取自同一个定义域，例如，籍贯只能取自32个省、直辖市、自治区，学号只能取自20000001到20006000范围。（5）每一行的数据代表一个学生的信息，同样每一个学生在表中

2、也具有一行，行有行号（在本例中行号是隐含的）。对一张二维表可以进行以下操作：（1）填表。将班级中的每个同学的数据填写进表格。（2）修改。改正表中的错误数据。（3）删除。去掉一个学生的数据（如同一个同学的数据填写了两遍、调到其他班级、出国或留级等）。（4）查询。在表中按某些条件查找满足条件的学生。在操作时要受到一些限制，如分配给该班的学号是从20000121到20000151。2.1.2关系关系是一张规范化的二维表。一个关系由关系名、关系模式和关系实例组成。在关系模型中，关系模式描述了一个实体型，关系实例是由一组实体组成的。除了实体型和实体以外，在现实

3、世界中实体与实体之间是有各种各样的联系的。在关系模型中，实体之间的联系也用一个关系来表示。同一个实体型的两个实体是可以区分开的。关系模型规定在一个关系中不能有两个一样的元组。所谓两个元组不一样就是说两个元组在某一个或某一组属性上具有不同的值，这个属性或这组属性就叫做码（Key）。第一，码是由语义决定的。第二，码具有最小性的性质。任何一个包含码的属性组称为超码。学生、性别属性组就是一个超码。若一个关系中有多个码，每一个码被叫做候选码。在实际应用中一般从候选码中选定一个码用来作为一个实体区分于其他实体的标志，这个码叫做主码（PrimeKey）。包含在任何

4、一个候选码中的属性叫做主属性（Primeattribute），不包含在任何候选码中的属性叫做非主属性（Nonprimeattribute）或非码属性（Non-keyattribute）。如果关系R中某属性集F是关系S的主码，则对关系R而言，F叫做外码（ForeignKey），并称关系R为参照关系（ReferencingRelation），关系S为被参照关系（ReferencedRelation）或目标关系（TargetRelation）。关系中每个属性都有一个取值范围，这个取值范围称为属性的域（Domain），每个属性都对应一个域，不同的属性可以对应

5、于同一个域。三类关系基本关系(基本表或基表)：实际存在的表。查询表：查询结果对应的表。视图表：由基本表或其他视图表导出的表，是虚表，不对应实际存储的数据。在数据库中关系必须具有以下性质：（1）列是同质的（Homogeneous），即每一列中的分量是同一类型的数据，来自同一个域。（2）不同的列可出自同一个域，称其中的每一列为一个属性，不同的属性要给予不同的属性名。（3）列的顺序是无关紧要的，即列的次序可以任意交换。由于列顺序是无关紧要的，因此在许多实际关系数据库产品中（如Oracle），增加新属性时，永远是放在最后一列。（4）任意两个元组不能完全相同。

6、（5）行的次序可以任意交换，没有行号。（6）分量必须取原子值，即每一个分量都必须是不可分的数据项。关系模式通常可以简记为R(U)或R(A1,A2,…,An)其中：R为关系名，A1,A2,…,An为属性名，域名及属性向域的映象常常直接说明为属性的类型、长度。关系模式与关系：关系模式是对关系的描述，是静态的、稳定的；而关系是关系模式在某一时刻的状态或内容，是动态的、随时间不断变化的。关系模式和关系往往统称为关系，可通过上下文加以区别。关系数据库：在一个给定的应用领域中，所有实体及实体之间联系的关系的集合构成一个关系数据库。关系数据库也有型和值之分。关系数

7、据库的型：称为关系数据库模式，是对关系数据库的描述，包括若干域的定义及在这些域上定义的若干关系模式。关系数据库的值：是这些关系模式在某一时刻对应的关系的集合，通常就称为关系数据库。2.1.3关系模型关系模型是一种数据模型，它和一般的数据模型一样由数据结构、数据操作和数据的完整性约束三部分组成。数据结构即上面介绍的关系。数据操作由关系代数或关系演算表述。数据的完整性约束是对关系的某种约束条件。关系模型中有三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。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，被称作是关系的两个不变性，由关系数

8、据库管理系统自动支持。1．实体完整性（EntityIntegrity）若属性A是构成关系R码的属性组中的任何