关系数据库简介课件.ppt

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1、第2章关系数据库简介2.1关系数据结构及形式化定义2.2关系代数和关系演算2.3关系的完整性8/5/20211主讲：王颂华2.1关系数据结构及形式化定义2.1.1关系关系是笛卡尔积的子集，所以关系也是一个二维表，表的每行对应一个元组，表的每列对应一个域。由于域可以相同，为加以区分，必须给每列起一个唯一的名字，称为属性。2.1.2关系模式关系的描述称为关系模式，它可以形式化地表示为R（U,D,DOM,F)。其中R为关系名，U为组成该关系的属性名集合，D为U中属性所来自的域的集合，DOM为属性向域的映像集合，F为属性间的依赖关系集合。8/5/20212主讲：王颂华关系代

2、数是一种抽象的查询语言，是关系数据操纵语言的一种传统表达方式，它用对关系的运算来表达查询要求。关系演算用谓词来表达查询要求。关系代数的运算按运算符的不同，主要分为传统的集合运算和专门的关系运算两类。（1）传统的集合运算包括并、交、差、广义笛卡尔积4种运算。该类运算将关系看成元组的集合，以元组作为集合中的元素来进行运算，其运算是从关系的“水平”方向即行的角度来进行。（2）专门的关系运算包括选择、投影、连接、除等。该类运算不仅涉及行运算，而且涉及列运算，是为数据库的应用而引进的特殊运算。关系演算是以数理逻辑中的谓词演算为基础的。按谓词变元的不同，关系演算可分为元组关系演

3、算和域关系演算。2.2关系代数和关系演算8/5/20213主讲：王颂华ABCa1a1a2b1b2b2c1c2c1ABCa1a1a2b2b3b2c2c2c12.2关系代数和关系演算（a）关系R　　　　　　　　　　　（b）关系S以下例题均基于下面两个关系R和S。8/5/20214主讲：王颂华2.2.1关系代数1．并设关系R和关系S具有相同的目n（即两个关系都有n个属性），且相应的属性取自同一个域，则关系R与关系S的并由属于R或属于S的所有元组组成。记为：R∪S={t

4、t∈R∨t∈S}即R和S的所有元组合并，删去重复元组，组成一个新关系，其结果关系仍为n目关系。2.2关系

5、代数和关系演算8/5/20215主讲：王颂华2.2关系代数和关系演算【例2-1】对上面的关系R和S进行并运算，即R∪S，结果如图所示。图R∪SABCa1a1a2a1b1b2b2b3c1c2c1c28/5/20216主讲：王颂华2．差设关系R和关系S具有相同的目n，且相应的属性取自同一个域，则关系R与关系S的差由属于R而不属于S的所有元组组成。记为：其结果关系仍为n目关系，由属于R但不属于S的所有元组组成。关系的差操作对应于关系的删除记录的操作，是关系代数的基本操作。2.2关系代数和关系演算8/5/20217主讲：王颂华2.2关系代数和关系演算【例2-2】对上面的关系

6、R和S进行差运算，即R－S，结果如图所示。图R－SABCa1b1c18/5/20218主讲：王颂华3．交设关系R和关系S具有相同的目n，且相应的属性取自同一个域，则关系R与关系S的交由既属于R又属于S的所有元组组成。记为：R∩S={t

7、t∈R∧t∈S}其结果关系仍为n目关系，由既属于R又属于S的元组组成。关系的交可以用差来表示，即R∩S=R－(R－S)或R∩S=S－(S－R)2.2关系代数和关系演算8/5/20219主讲：王颂华2.2关系代数和关系演算关系的交操作对应于寻找两关系共有记录的操作，是一种关系查询操作。关系的交操作只能用差操作来代替，不是一个独立的操作，

8、因此不是关系代数的基本操作。【例2-3】对上面的关系R和S进行交运算，即R∩S，结果如图所示。图R∩SABCa1a2b2b2c2c18/5/202110主讲：王颂华4．笛卡尔积R与S的笛卡尔积是用R中的每个元组与S中每个元组相结合组成一个新的关系。新的关系度为R与S度之和，元组为R与S元组数之乘积。设有关系R和S，它们分别是r目和s目关系，并且分别有p和q个元组。关系R、S经笛卡尔积运算的结果T是一个r＋s目关系，共有p×q个元组，这些元组是由R与S的元组组合而成的，结果的前r列是关系R的元组，后s列是关系S的元组。关系R与S的笛卡尔积运算用R×S表示，形式定义如下

9、：笛卡尔积运算可以用于两张表的横向合并。2.2关系代数和关系演算8/5/202111主讲：王颂华专门的关系运算从一个关系中找出用户所需要的数据，就要使用关系数据库管理系统提供的专门的关系运算。关系运算主要包括选择、投影、连接和除运算。1．选择选择又称为限制（restriction）或筛选，它是从一个关系R中选出满足给定条件F的记录的操作。选择是从行的角度进行的运算，选出满足条件的那些记录构成原关系的一个子集。记为：F（R）={t

10、t∈R∧F（t）='真'}2.2关系代数和关系演算8/5/202112主讲：王颂华2.2关系代数和关系演算【例2-4】若从学生关系表R