关系模型和关系代数.ppt

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1、目录*2.1关系数据模型2.1.1关系基本概念2.1.2关系数据结构2.1.3关系数据操作2.1.4关系数据完整性约束2.2关系代数2.3关系演算2.4查询优化关系数据操作及类型关系操作在关系结构框架下，对数据结构——关系进行操作关系操作类型查询操作：在一个关系内或多个关系间检索或定位数据，这一过程又可以分解为⑴单个关系内：属性指定⑵单个关系内：元组选择⑶多个关系间：合并关系数据操作及类型（续）修改操作：又包括⑴删除操作：在某个关系内定位元组，然后删除⑵插入操作：在某个关系内增加元组，不需要定位⑶更新操作：在某个关系内

2、定位元组，然后改变属性值两类操作的联系查询操作是修改操作的基础，修改操作实际是对查询(定位)后的结果进行修改关系数据操作的表达关系操作的表示：查询语言关系模型中使用“纯”查询语言，如关系代数、关系演算关系代数(2章重点)：用一组对关系的运算来表示查询和修改。关系演算：用谓词演算来表示查询和修改。根据谓词的不同，又分为元组关系演算和域关系演算。关系数据库中使用实际的查询语言，如SQL(3章重点)思考为什么叫“查询”语言?“查询”语言只能做查询么？关系数据操作的表达（续）关系运算分类关系数据操作的表达（续）查询语言的分类过

3、程化：用户要指定①what:查询什么②how:怎么查询，要用什么样的方法、过程？非过程化：用户只要指定查询什么，而“怎么查询”的问题留给系统处理——系统会自动寻找(近似)最优的查询方法（查询执行计划），即查询优化。关系代数是过程化的，SQL和关系演算是非过程化的目录*2.1关系数据模型2.1.1关系基本概念2.1.2关系数据结构2.1.3关系数据操作2.1.4关系数据完整性约束2.2关系代数2.3关系演算2.4查询优化关系完整性三类关系完整性规则①实体完整性②参照完整性③用户定义完整性目录*2.1关系数据模型2.1.1关

4、系基本概念2.1.2关系数据结构2.1.3关系数据操作2.1.4关系数据完整性约束2.2关系代数2.3关系演算2.4查询优化什么是关系代数什么是代数(系统)?代数系统包括运算对象基于运算对象的一组运算。例如，实数代数包括运算对象——实数基于实数的运算——加、减、乘、除…什么是关系代数（续）封闭的代数系统运算的结果，仍不超出运算对象的范围。思考整数和加、减、乘、除运算，是否构成封闭的代数系统？整数和加、减、乘、商、余运算呢？什么是关系代数（续）关系代数关系——运算对象选择，投影，……——基于关系的一组运算。历史：关系模型创

5、始人E.F.Codd在集合代数基础上发展而来关系代数是封闭的，任何关系运算的结果还是一个关系什么是关系代数（续）关系运算的分类基本运算选择；投影；笛卡儿积；集合并；集合差；更名附加运算（非基本的，可以用基本运算的组合来替换）集合交；自然连接；除；赋值扩展运算（前两种基础上对运算能力进行扩展和增强）广义投影；外连接；聚集运算一元运算输入为一个关系二元运算输入为两个关系选择运算()–例子关系rABCD15122377310A=B∧D>5(r)ABCD123710选择运算()选择运算(一元)选择满

6、足下标谓词（条件）的元组p(r)={t

7、trandp(t)}t是元组,{t

8、……}表示满足该条件的元组集合，即一个关系(可能未命名)输入关系r用圆括号括起来下标p称为选择谓词。它是一个布尔表达式，由以下组成：(r的)属性常量运算符:(与),(或),(非),=,,>,<,<=,*,/,+,-,…选择运算()（续）选择运算的结果一个(无名字的)关系，保留输入关系的全部属性，但只包含那些满足条件的元组选择运算的例子:sex=‘Male’(student)student-nonamesex1JonesMale2S

9、mithMale3KateFemalestudentstudent-nonamesex1JonesMale2SmithMale?思考下列选择运算的结果是什么？1=1(student)student-nonamesex1JonesMale2SmithMale3KateFemale?student-nonamesex1JonesMale2SmithMale3KateFemalestudent思考下列选择运算的结果是什么？1=2(student)student-nonamesex1JonesMale2SmithMale3K

10、ateFemalestudentø×思考下列选择运算的结果是什么？1=2(student)student-nonamesex?√student-nonamesex1JonesMale2SmithMale3KateFemalestudent投影运算()–例子关系rABC102030401112AC1