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1、第2章关系模型和关系运算理论关系理论是建立在集合代数理论基础上的，有着坚实的数学基础。E.F.Codd于70年代初提出关系数据理论，他因此获得1981年的ACM图灵奖。本章重要概念（一）（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，ER模型到关系模型的转换规则，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。本章重要概念（二）（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
2、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。关系模型和关系运算理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2.1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2.1.4ER模型向关系模型的转换规则2.1.5关系模型的三级体系结构2.1.6关系模型的形式定义和优点2.1.7关系查询语言和关系运算返回基本术语(1)定义2.1用二维表格表示实体集，用关键码
3、进行数据导航的数据模型称为关系模型（relationalModel）。这里数据导航(datanavigation)是指从已知数据查找未知数据的过程和方法。图2.1职工登记表基本术语(2)关系：一个关系对应一张二维表（非形式化描述）关系名－表名。记录类型称为关系模式。元组：表中的一行称为一个元组（元组的集合即为关系）。属性：表中的一列称为属性，列名即属性名。字段值称为属性值，元数（arity）：关系中属性的个数。基数(cardinality)：元组个数称为基数。属性的值域：属性的取值范围（数据类型），记作DOM(属性名)
4、，每一个属性对应一个值域不同属性可对应同一个值域。比如：职称={教授，副教授，讲师，助教}学号9800019800029800039800028：9800029姓名赵学众钱习志孙雷成：李锋城甘清性别男女：男男女班级力91化81物71：汽93仪81元组(行)关系模式数据库术语关系模型术语记录字段值属性值字段属性记录类型关系文件基本术语(3)图2.2关系模型的术语基本术语(4)职工关系模式ZG(工号，姓名，年龄，性别，工资）1.超键：能唯一标识元组的一个或一组属性,称为关系的超键,例如：(工号，姓名）。2.候选键key：不
5、含多余属性的超键叫候选键,如（工号）。3.主键primarykey：当一个关系中有多个候选键时，我们从候选键中选择一个用作元组标识的称为主键，若实际使用中，用工号作为插入、查找的操作变量，称工号为主键。每个关系都必定有且只有一个主键对于一个关系,主键一经选定,通常是不能随意改变的4、外部键（ForeignKey）如果关系R2的一个或一组属性不是R2的主键，而是另一关系R1的主键，则该属性或属性组成为关系R2的外部键。数据库应用实例及比较学生信息管理系统实例该系统用来管理学生的基本情况,开设课程情况,学生的选课情况及成绩
6、;数据库:以表格的形式储存了学生,课程,选课的记录;数据管理系统(DBMS)负责存储和检索这些表格的数据;建立相关的应用程序,负责处理数据输入,数据查询和产生报表学生课程成绩管理学生（学号，姓名，年龄，性别）S(S#,SNAME,SEX,AGE)课程（课程号，课程名，学分）C(C#,CNAME,GRADE)选课（课程号，学号，成绩）SC(C#,S#,SCORE)举例说明超键、候选键、主键、外键Student(number,name,age,sex)Class(number,name,grade)Sc(classnum,
7、studentnum,score)建议：同学们记下这三个关系模式。好好理解练习：1、现有关系表：学生（宿舍编号，宿舍地址，学号，姓名，性别，专业）的主键为：A宿舍编号B学号C宿舍地址，姓名D宿舍编号，学号2、现有关系表：医疗（患者编号，医生编号，医生姓名，诊断日期，诊断结果，恢复情况）的主键是：A患者编号，医生编号，诊断日期B医生编号C诊断日期D患者编号练习：1、现有如下关系：部门（部门编号、部门名称、部门地址、电话）职工（职工号、姓名、性别、职务、部门编号、电话）其中，职工关系中的外键是（）A部门编号B姓名C职工号D
8、职工号，姓名答案：1、A2、CDEPT(D#，DNAME)EMP(E#，ENAME，SALARY，D#)2.1.2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
