关系模型及oracle对象关系数据库.ppt

第三章关系模型及oracle对象关系数据库,3.1关系模型和基本概念,3.2关系代数,3.3oracle对象关系数据库系统,关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统。1970年初，IBM公司的高级研究员Dr.E.F.Codd发表论文提出了关系模型，奠定了关系数据库的理论基础。Dr.E.F.Coddproposedtherelationalmodelfordatabasesystemsin1970s.Vendors:ORACLE(9i),IBM(DB2),Microsoft(ACESSandSQLServer),Foxbase(Foxpro),Sybase,关系的定义,关系（relation）:一个关系对应一张二维表元组（tuple）：表中的一行即为一个元组属性（attribute）：表中的一列为一个属性，给每个属性起一个名字即属性名（ID，NAME，PHONE，SALES-REP-ID）,主码（primarykey）:表中的某个属性组，它可以唯一确定元组。eachrowofdatainatableisuniquelyidentifiedbyaprimarykey.Itmustcontainavalue外码（foreignkey）：youcanlogicallyrelateinformationfrommultipletablesusingforeignkeys.,关系模型,关系模型由关系数据结构，关系操作和关系完整性约束三部分组成。数据结构关系（二维表），它由行和列组成。关系操作常见的关系操作包括：选择select，投影project，连接join，除divide，并union，交intersection，差difference等查询query操作和增加insert，删除delete，修改update操作两大部分。完整性关系的三类完整性约束实体完整性、参照完整性、用户定义的完整性,返回,关系代数,Therelationalalgebra(关系代数)isthebasisofSQL.BasicStructureCartesianproduct(笛卡儿积)Formally,givensetsD1,D2,.DnarelationrisasubsetofD1xD2xxDn,Thusarelationisasetofn-tuples(a1,a2,an)whereeachaiDi,例如，D1=导师集合=张清玫，刘逸，D2=专业集合=计算机，信息，D3=研究生集合=李勇，刘晨，王名则D1XD2XD3=(张清玫，计算机，李勇),(张清玫，计算机，刘晨),(张清玫，计算机，王名),(张清玫，信息，李勇),(张清玫，信息，刘晨),(张清玫，信息，王名),(刘逸，计算机，李勇),(刘逸，计算机，刘晨),(刘逸，计算机，王名),(刘逸，信息，李勇),(刘逸，信息，刘晨),(刘逸，信息，王名),共12个元组。笛卡儿积可对应一张二维表。,ExampleofCartesianproduct,basicoperatorsSetintersection交Union并setdifference差（集合差）Cartesianproduct笛卡儿积Select选择Project投影Naturaljoin自然连接Division除Theoperatorstaketwoormorerelationsasinputsandgiveanewrelationasaresult.,(1)SelectOperationExample,Relationr,A,B,C,D,151223,77310,A=BD5(r),A,B,C,D,123,710,注：选择条件必须是针对同一元组中的相应属性值进行比较,Notation:p(r)piscalledtheselectionpredicateDefinedas:p(r)=t|trandp(t)Wherepisaformulainpropositionalcalculusconsistingoftermsconnectedby:(and),(or),(not)Eachtermisoneof:oporwhereopisoneof:=,.Exampleofselection:branch-name=“Perryridge”(account),(2)ProjectOperationExample,Relationr:,A,B,C,10203040,1112,A,C,1112,=,A,C,112,A,C(r),Notation:A1,A2,Ak(r)whereA1,A2areattributenamesandrisarelationname.TheresultisdefinedastherelationofkcolumnsobtainedbyerasingthecolumnsthatarenotlistedDuplicaterowsremovedfromresult,sincerelationsaresetsE.g.Toeliminatethebranch-nameattributeofaccountaccount-number,balance(account),(3)UnionOperationExample,Relationsr,s:,rs:,A,B,121,A,B,23,r,s,A,B,1213,Notation:rsDefinedas:rs=t|trortsForrstobevalid：1.r,smusthavethesamearity(等目,同元,samenumberofattributes)2.Theattributedomainsmustbecompatible(e.g.,2ndcolumnofrdealswiththesametypeofvaluesasdoesthe2ndcolumnofs)E.g.tofindallcustomerswitheitheranaccountoraloancustomer-name(depositor)customer-name(borrower),（4）SetDifferenceOperationExample,Relationsr,s:,rs:,A,B,121,A,B,23,r,s,A,B,11,NotationrsDefinedas:rs=t|trandtsSetdifferencesmustbetakenbetweencompatiblerelations.randsmusthavethesamearityattributedomainsofrandsmustbecompatible,（5）Cartesian-ProductOperation-Example（广义笛卡儿积）,Relationsr,s:,rxs:,A,B,12,A,B,11112222,C,D,1010201010102010,E,aabbaabb,C,D,10102010,E,aabb,r,s,(6)Set-IntersectionOperation,Notation:rsDefinedas:rs=t|trandtsAssume:r,shavethesamearityattributesofrandsarecompatibleNote:rs=r-(r-s),Set-IntersectionOperation-Example,Relationr,s:rs,AB,121,AB,23,r,s,AB,2,Notation:rs,(7)Natural-JoinOperation,LetrandsberelationsonschemasRandSrespectively.Then,rsisarelationonschemaRSobtainedasfollows:Considereachpairoftuplestrfromrandtsfroms.IftrandtshavethesamevalueoneachoftheattributesinRS,addatuplettotheresult,wherethasthesamevalueastronrthasthesamevalueastsonsExample:R=(A,B,C,D)S=(E,B,D)Resultschema=(A,B,C,D,E)rsisdefinedas:r.A,r.B,r.C,r.D,s.E(r.B=s.Br.D=s.D(rxs),NaturalJoinOperationExample,Relationsr,s:,A,B,12412,C,D,aabab,B,13123,D,aaabb,E,r,A,B,11112,C,D,aaaab,E,s,注：(1)r,s必须含有共同属性(名,域对应相同),(2)连接二个关系中同名属性值相等的元组(3)结果属性是二者属性集的并集，但消去重名属性。,Thetajoin:rs=(rxs)isthepredicateonattributesintheschema.ThetaJoinistheextensiontotheNatureJoin.,(8)DivisionOperation,Suitedtoqueriesthatincludethephrase“forall”.LetrandsberelationsonschemasRandSrespectivelywhereR=(A1,Am,B1,Bn)S=(B1,Bn)TheresultofrsisarelationonschemaRS=(A1,Am)rs=t|tR-S(r)us(tur)注：商来自于R-S(r)，并且其元组t与s的拼接被r覆盖。,rs,DivisionOperationExample,Relationsr,s:,rs:,A,B,12,A,B,12311134612,r,s,返回,Oracle体系结构(1)物理结构datafilesredologfilescontrolfilesparameterfile数据文件日志文件控制文件参数文件,datafiles,redologfiles,controlfile,parameteriles,*.dbf,*.log,Initoraid.ora,*.ctl,(2)内存结构(SGA)占OS内存的60-70%，大小可由参数文件内参数计算sharedpool(共享池)，databasebuffercache(数据缓冲区),redologbuffer(重做日志缓冲区)(如以下图所示)SGA=share_pool_size+db_block_size*db_block_buffers+log_buffers,shared_pool,database_buffer_cache,redo_logbuffer,SGA,backgroundprocess,(3)instance=SGA+backgroundprocess实例=内存分配+一组后台进程如果把Oracle比作一部汽车，instance相当于汽车的发动机一样,启动oracle前提应先启动instance.,(4)session(连接)Oracle是多用户、多任务、可分布式管理的数据库，同时可有许多个用户对数据库操作。,oracle,user,user,user,session,(5)transaction(一组修改动作的集合)交易事务Eg:1、insertDDL(数据定义语句)delete例如：create,alter,drop,conmit等commit每两个DDL语句间是一个transaction2、updateDML(数据控制语句)rollback例如：Insert,Delete,Update,(6)后台进程PMON，LCLN，RECO，SMON，DBWR，LGWR，CKPT，ARCHPMON做程序的清洁工作，处理一些不正常退出的事件SMON做系统的清洁工作，执行系统出错后自动恢复工作LCKNOracle系统表级或行级加锁的进程.RECO恢复进程