第2章关系数据库系统.ppt
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1、第2章 关系数据库系统,2,第2章 关系数据库系统,2.1 关系模型的基本概念 2.2 关系代数 2.3 关系规范化,2.1 关系模型的基本概念,关系模型的基本术语,表2.1 职工信息表,表2.2 部门信息表,2.1 关系模型的基本概念,1关系 一个关系就是一张二维表,通常将一个没有重复行、重复列的二维表看成一个关系,每个关系都有一个关系名。 2. 属性及值域 二维表的每一列在关系中称为属性(Attribute),每个属性都有一个属性名,各个属性的取值称为属性值。每个属性有一定的取值范围,称为值域。 3. 关系模式 对关系的描述称为关系模式,关系模式的一般形式为: 关系名(属性1,属性2,属性
2、n) 例如,职工信息关系(职工号,职工名,性别,年龄,部门号),2.1 关系模型的基本概念,4元组 二维表的每一行在关系中称为元组(Tuple)。一行描述了现实世界中的一个实体,或者描述了不同实体间的一种联系。 5. 键 (1) 超键:在关系中能唯一标识元组的属性或属性的组合称为该关系的超键。 (2)候选键:不含有多余属性的超键称为候选键。 (3)主键:用户选作元组标识的一个候选键称为主键。 例如,表2.1的职工信息关系中,属性组合(职工号,职工名)是超键,但不是候选键 。,2.1 关系模型的基本概念,6. 主属性与非主属性 关系中包含在任何一个候选键中的属性称为主属性,不包含在任何一个候选键
3、中的属性称为非主属性。 例如,表2.1职工关系中,职工号和职工名是主属性,其他属性是非主属性。 7. 外键、参照关系与依赖关系 如果关系中某个属性或属性组合并非关键字,但却是另一个关系的主关键字,则称此属性或属性组合为本关系的外部关键字或外键(Foreign Key)。 在关系数据库中,用外部关键字表示两个表间的联系。以外键作为主键的关系称为参照关系或主关系,外键所在的关系称为依赖关系或从关系。,2.1 关系模型的基本概念,关系的定义和性质 在关系模型中,对关系作了下列规范性限制。 (1)关系中的每一个属性值是不可分解的。 (2)每一个关系模式中属性的数据类型以及属性的个数是固定的,并且每个属
4、性必须命名,在同一个关系模式中,属性名必须是不同的。 (2)每一个关系仅有一种关系模式。 (4)在关系中没有行序。 (5)在关系中没有列序。 (6)在同一个关系中不允许出现完全相同的元组。,2.1 关系模型的基本概念,关系模型的三要素 1. 数据结构 2. 关系操作 (1)代数方法,也称为关系代数,是以集合(关系是元组的集合)操作为基础,应用对关系的专门运算来表达查询的要求。 (2)逻辑方法,也称为关系演算,是以谓词演算为基础,通过元组必须满足的谓词公式来表达查询要求。 3. 关系模型的三类完整性规则,2.1 关系模型的基本概念,(1)实体完整性 所谓实体完整性,就是一个关系模型中的所有元组都
5、是惟一的,没有两个完全相同的元组,也就是一个二维表中没有两个完全相同行,也称为行完整性。 例如,表2.1的职工信息关系,根据实体完整性,“职工号”不能取空值 。 (2)参照完整性 当一个数据表中有外部关键字(即该列是另外一个表的关键字)时,外部关键字列的所有值,都必须出现在其所对应的表中,这就是参照完整性的含义 。 例如,表2.1的职工信息表和表2.2的部门信息表。 (3)用户定义完整性,2.2 关系代数,传统的集合运算 对二维表格进行运算的机制。 1并 设A、B同为n元关系,则A、B的并也是一个n元关系,记作AB。 2差 设A、B同为n元关系,则A、B的差也是一个n元关系,记作A-B。A-B
6、包含了所有属于A但不属于B的元组。 3交 设A、B同为n元关系,则A、B的交也是一个n元关系,记作AB。AB包含了所有同属于A、B的元组。,2.2 关系代数,4广义笛卡尔积 设A1、A2、An为任意集合,A1、A2、An的笛卡尔乘积记做:A1A2An,并且定义D= A1A2An =(a1,a2,an)|aiAi,i=1,2,n,其中(a1,a2,an)是一个元组,它的每个元素ai取自对应的集合Ai。 例如,设A=1,2,B=a,b,则AB=(1,a),(1,b),(2,a),(2,b)。,2.2 关系代数,【例2.1】,2.2 关系代数,专门的关系运算 1. 选择 对关系作水平分割 定义如下:
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