数据库原理与应用2.ppt

2.1 关系数据库和关系模型: 20世纪70年代对关系数据库的研究主要集中在理论和实验系统的开发方面。80年代初才形成产品，但很快得到广泛的应用和普及，并最终取代层次、网状数据库产品。典型的关系DBMS产品有DB2 、 Oracle、Sybase、SQLServer和微机型产品FoxPro、ACCESS等。 2.1.1 关系模型的定义：采用若干个二维表格的结构来表示实体集，元组称为行，属性称为列，完全可以用关键码来进行数据查询。 1. 关系模型有三个重要组成部分：数据结构、数据操纵和数据完整性规则。 (1)数据结构：数据库中全部数据及其相互联系都被组织成关系(二维表格)的形式。关系模型的基本数据结构是关系。 (2)数据操纵：关系模型提供一组完备的高级关系运算，以支持对数据库的各种操作。关系运算分成关系代数、关系演算和关系逻辑等三类。,(3)数据完整性规则：数据库中数据必须满足实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性这三类完整性规则。 2.关系具有的特点(P38) 3.尽管关系和二维表格之间有类似之处,但他们也有区别(P38) 4.侯选关键字(P38) 5.主属性(P38) 2.1.2 关系模式、关系子模式和存储模式 关系模型基本上遵循数据库的三级体系结构.在关系模型中,概念模式是关系模式的集合,外模式是关系子模式的集合, 内模式是存储模式的集合.(可以和第一章节的三级模式知识综合来看),2.1.3关系模型的完整性规则(P41-42) 关系模型的完整性规则是对数据的约束,提供了三类约束: (1)实体完整性规则 规定:关系中元组的主码值不能为空值. (2)参照完整性规则 参照P42此规则的定义 外码:如果在关系模式R中属性或属性组X并非R的主码,但X是另一个关系模式的主码,则称X是R的外部码,也称外码. (3)用户定义的完整性规则 针对某一具体数据的约束条件,由应用环境决定.,2.2关系代数 2.2.1关系代数的基本运算 (1)并 (2)差 (3)笛卡儿积 (4)投影 在关系R中求指定的由若干个属性组成新的关系的运算称为投影. (5)选择 在关系R中求由满足给定条件F的元组组成新的关系的运算称为选择.,2.2.2关系代数的组合操作 (1)交 (2)连接 将两个表按照给定连接条件，将第一个关系中的所有记录逐个与第二个关系的所有记录按条件进行连接（串），即选择两个关系在连接属性上满足条件的元组拼接成一个新的关系的运算。 自然连接：当连接属性具有相同属性名，连接条件取相等条件时，去掉重复属性的等值连接称为自然连接。 注意：选择和投影运算是对一个表的操作运算，连接运算是将两个表连接成一个新表的运算。 (3)除,练习题,习题部分,一、选择 1、采用二维表格结构表达实体及实体问联系的数学模型 是 A)层次模型 B)网状模型 c)关系模型 D)实体联系模型 2 、基本的关系运算不包括下列的哪一种运算 A)连接运算 B)选择运算C)投影运算 D)并运算 3、基本的关系运算中，选择运算是。 A)在基本表中选择满足条件的记录组成一个新的关系 B)在基本表中选择字段组成一个新的关系 C)在基本表中选择满足条件的记录和属性组成一个新的关系 D)上述说法都是正确的 4 、关系模型是由( )关系(表)组成的集合。 A.一个 B.多个 C.一个或多个,5、关系R和关系S的并运算是。 A)由关系R和关系S的所有元组合并组成的集合，再删去重复的元组 B)由属于R而不属于S的所有元组组成的集合 C)由既属于R又属于S的元组组成的集合 D)由R和S的元组连接组成的集合 6、在概念模型中，一个实体集对应于关系模型中的一个( ) A)元组 B)字段 C)属性 D)关系 7、关于关系模式的关键字，以下说法正确的是。 A.一个关系模式可以有多个主关键字 B一个关系模式可以有多个候选关键字 C主关键字可以取空值 D有一些关系模式没有关键字,标准答案,1、C 2、D 3、B 4、C 5、A 6、D 7、B,2.3函数依赖 2.3.1函数依赖的定义：（P50） 注意：（1）决定因素可能由两个或两个以上的属性构成的属性组。 （2）只要存在一个元组中的某个属性值不能唯一决定其他属性的值，其他属性对此属性的函数依赖关系就不成立。 2.3.2部分函数依赖 1.定义：（P50） 2.例子讲解（表1.6） 2.3.3完全函数依赖 1.定义：（P51） 2.例子讲解,2.3.4传递函数依赖 1.定义：（P51） 2.例子讲解（表3.16） 2.4关系模式的范式 2.4.1问题的提出 在使用数据库的过程中，由于设计规范的不同，有的容易出现数据冗余和操作异常，导致数据库难以满足实际需要。 1.数据冗余导致:（1）使表格文件规模增加数倍，检索速度降低。 （2）在录入和修改数据时需同时修改多处相关数据，工作量大且易出错。,2.操作异常包括： （1）插入异常：要录入的数据因缺少关键字或关键字数据不完整而不能被录入的现象。 （2）删除异常：不应当被删除的数据因部分主属性被删除而被删除的现象。 3.范式的定义：人们在设计数据库的实践中，根据不同设计出现冗余和操作异常的程度，分成若干标准，称为范式。 2.4.2范式 1.第一范式 定义： （P54） 2.第二范式 定义： （P55） 3.第三范式 定义： （P56）,2.4.3关系分解的正确性 关系规范化是一个关系按