数据库系统原理---2.ppt

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1、1/113数据库系统原理ThePrincipleofDatabaseSystem第二章关系数据库黄穗副教授主讲暨南大学信息学院计算机系2/113【教学目标】了解关系数据库产生和发展的历史。掌握关系模式的结构、操作与约束内容。掌握关系代数的运算规则。【教学重点】关系模式的结构、操作与完整性约束。关系代数的运算规则与查询表达式。【教学难点】关系代数的运用，尤其是除运算的应用方法。3/113第一节、关系数据库的结构与操作【教学目标】了解关系模式产生的历史了解关系的概念理解关系模式的特点了解关系数据库的操作方法4/

2、113关系数据库历史系统而严格地提出关系模型的是美国IBM公司的E.F.Codd1970年提出关系数据模型E.F.Codd,“ARelationalModelofDataforLargeSharedDataBanks”,《CommunicationoftheACM》,1970之后，提出了关系代数和关系演算的概念1972年提出了关系的第一、第二、第三范式1974年提出了关系的BC范式5/113关系数据库特点关系数据库应用数学方法来处理数据库中的数据80年代后，关系数据库系统成为最重要、最流行的数据库系统6/1

3、13关系数据库简介典型实验系统SystemRUniversityINGRES典型商用系统ORACLESYBASEINFORMIXDB2INGRES7/1131.关系的数据结构单一的数据结构----关系现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示数据的逻辑结构----二维表从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。8/1132.关系的操作集合1)常用的关系操作2)关系操作的特点3)关系数据语言的种类4)关系数据语言的特点9/1131)常用的关系操作查询选择、投影、连接、除、并、交、差数据更新插入、

4、删除、修改查询的表达能力是其中最主要的部分10/1132)关系操作的特点集合操作方式，即操作的对象和结果都是集合。非关系数据模型的数据操作方式：一次一记录文件系统的数据操作方式3)关系数据语言的种类关系代数语言用对关系的运算来表达查询要求典型代表：ISBL11/113关系数据语言的种类（续）关系演算语言：用谓词来表达查询要求元组关系演算语言谓词变元的基本对象是元组变量典型代表：APLHA,QUEL域关系演算语言谓词变元的基本对象是域变量典型代表：QBE具有关系代数和关系演算双重特点的语言典型代表：SQL12

5、/1134)关系数据语言的特点关系语言是一种高度非过程化的语言存取路径的选择由DBMS的优化机制来完成用户不必用循环结构就可以完成数据操作能够嵌入高级语言中使用关系代数、元组关系演算和域关系演算三种语言在表达能力上完全等价13/1133.关系的三类完整性约束(稍后详述)实体完整性通常由关系系统自动支持参照完整性早期系统不支持，目前大型系统能自动支持用户定义的完整性反映应用领域需要遵循的约束条件，体现了具体领域中的语义约束用户定义后由系统支持14/113关系的域（Domain）域是一组具有相同数据类型的值的集

6、合。例:整数实数介于某个取值范围的整数长度指定长度的字符串集合{‘男’，‘女’}介于某个取值范围的日期15/113笛卡尔积（CartesianProduct）1)笛卡尔积给定一组域D1，D2，…，Dn，这些域中可以有相同的。D1，D2，…，Dn的笛卡尔积为：D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…，dn）｜diDi，i＝1，2，…，n｝所有域的所有取值的一个组合不能重复16/113例给出三个域：D1=SUPERVISOR={张清玫，刘逸}D2=SPECIALITY={计算机专业，信息专业}D3=POSTG

7、RADUATE={李勇，刘晨，王敏}则D1，D2，D3的笛卡尔积为：D1×D2×D3＝｛(张清玫，计算机专业，李勇)，(张清玫，计算机专业，刘晨)，(张清玫，计算机专业，王敏)，(张清玫，信息专业，李勇)，(张清玫，信息专业，刘晨)，(张清玫，信息专业，王敏)，(刘逸，计算机专业，李勇)，(刘逸，计算机专业，刘晨)，(刘逸，计算机专业，王敏)，(刘逸，信息专业，李勇)，(刘逸，信息专业，刘晨)，(刘逸，信息专业，王敏)｝17/1132)元组（Tuple）笛卡尔积中每一个元素（d1，d2，…，dn）叫作一个n

8、元组（n-tuple）或简称元组。3)分量（Component）笛卡尔积元素（d1，d2，…，dn）中的每一个值di叫作一个分量。18/1134)基数（Cardinalnumber）若Di（i＝1，2，…，n）为有限集，其基数为mi（i＝1，2，…，n），则D1×D2×…×Dn的基数M为：在上例中，基数：2×2×3＝12，即D1×D2×D3共有2×2×3＝12个元组19/1135)笛卡尔积的表示方法笛卡尔积可表示