数据库系统基础教程

第一章数据库系统的世界

TheWorldsofDatabaseSystems数据库系统的发展数据库管理系统的结构未来的数据库系统2§1.1数据库系统的发展c一、术语 1.数据库

是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据的集合。

3 2.数据库管理系统数据库系统基础教程

AFirstCourseinDatabaseSystems

DBMS-DataBaseManagementSystem

是处理数据库访问的软件。

提供数据库的用户接口。

DBMS的目的：

提供一个可以方便地、有效地存取数据库信息的环境5 3.数据库系统

是指在计算机系统中引入数据库后的系统6数据库最终用户应用系统应用开发工具DBMS操作系统数据库管理员DBA数据库系统构成应用程序员7保存信息的两种不同方法：

永久性的系统文件、数据库系统。文件方式的问题：数据的冗余和不一致数据访问困难数据孤立完整性问题原子性问题并发访问异常安全性问题二、文件系统与数据库系统8数据库方法能较好地解决以上的问题数据的独立性有效地访问数据减少应用程序的开发时间数据的一致性和安全性统一的数据管理并发的数据访问

三、为什么用数据库9几种模型：基于树的层次模型基于图的网状模型 物理相关、无高级查询语言基于表的关系模型 物理无关、支持高级查询语言，基于对象的面向对象模型

OO OR四、数据库模型的发展定长记录10关系数据库系统属性元组11关查询语言SQL语言SELECTbalanceFROMAccountsWHEREaccountNO=67890;关系数据库系统12DBMS的组成数据、元数据存储管理程序事务管理程序查询处理程序§1.2数据库管理系统的结构数据元数据存储管理程序查询处理程序事务管理程序模式更新更新查询13数据、元数据关于数据结构的信息（关于数据的数据）索引（INDEX）DBMS的组成14存储管理程序文件管理程序缓冲区管理查程序

DBMS的组成15查询处理程序查询优化 磁盘访问，是查询的主要代价； 索引是查询优化的利器DBMS的组成16事务饭管理吐程序事务秋：是检用户奖定义授的一威个数闹据库帜操作速序列事务就的四询个特带性原子仓性A一致糕性C隔离言性I持久娇性DDB逗MS的组姐成17客户-服务警器程罗序体色系结启构浏览县器-服务界器体扮系结欢构DB奏MS的组趴成18客户-服务斜器程背序体压系结故构浏览序器-服务帜器体艇系结位构§1俭.3未来恳的数暖据库振系统第二镇章赢数据小库建辣模Da哗ta董ba递se方M椅od姨el肉in肥g20数据样库的俱设计流步骤需求钩收集容和分跌析设计树概念携结构设计旋逻辑暮结构设计学物理天结构物理粥实现21数据游库的米设计讯步骤需求谎收集疮和分播析用户剩关心漠什么用户头要什分么结掉果设计恐概念脱结构设计贸逻辑警结构设计薄物理迅结构物理底实现22数据半库的可设计昂步骤需求证收集懒和分石析设计压概念尾结构存什尾么关系无（联会系）骂如何OD突L或E/冷R图，灿是各约种数谣据模泊型的树共同恰基础设计呈逻辑株结构设计毯物理味结构物理恳实现23数据睬库的著设计缝步骤需求跨收集搬和分晚析设计芽概念艺结构设计澡逻辑始结构用什颗么数色据模偿型数据骨库的灭模式葬（da准ta夜ba肤se雕s蛮ch扩em兼a）用户届子模轨式设计突物理世结构物理衡实现24数据锣库的尝设计药步骤需求绞收集样和分宝析设计执概念齿结构设计刮逻辑届结构设计起物理鸡结构数据壮怎么粱存根据DB邪MS产品曲、环哨境特索点物理漠实现25数据局库的刊设计钻步骤需求滴收集煤和分堤析设计浪概念继结构设计惜逻辑昼结构设计千物理揪结构物理呜实现运行DD愚L装入括测试州数据应用退程序26数据母库的爸设计尸步骤想法需求OD冲LE报/闻R关系RD迟BM段SOO嫂DB梁MS27§2警.1痛O篮DL对象誓定义末语言Ob宪je爹ct谋D受ef商in完it趴io衰n曲La箩ng铜ua辞ge以面如向对旋象的湿观点屿、方翻法，壮说明搁数据舒库的阻概念珠结构可方两便地且直接探转换誉成OO罗DB封MS的说犬明经过死努力世，可钟以转屿换成RD鸽BM俯S的说坚明28面向谨对象罚的设穿计对象珍标识—盯OI宫D对象谎与对脉象的种区别类具有序相同业特性岔的对撑象归匀为一暴类对象币的归磁并必蒙须有高意义属于挽同一化类的扔对象尝其特钥性必誉须相饰同29面向蹲对象职的设棍计对象读的三狱个特府性属性企：特紧性联系近：引待用方法挪：函茎数接口席说明in董te曲rf州ac炒e选<名字>危{<特性溉表>}30属性对象盯某方顽面的挨特征蜂，属模性就底是数疫据只由摊基本漏数据释类型六构成属性响的类巧型，经不能插是类飞、也虫不能斥从类房诚中构锤造In灵te旅rf愚ac端e戒Mo近vi虫e凤{拣//昆Mo为vi愉e量Cl猛as高s的OD萄L说明at抖tr键ib婶ut斯e祖st摇ri肢ng纽奉t歉it禁le封;at咐tr拘ib译ut阔e锋in气te勇ge孩r尊ye竿ar羡;at竿tr滋ib凑ut目e洪in岸te支ge迹r伐le甜ng尚th眯;at叉tr析ib哥ut召een都umFi造lm椒{同c华ol卧or港,bl轿ac广kA僚nd偏Wh僚it臂e}fi店lm俱Ty沸pe;};31In苹te示rf返ac婆e脏St恶ar毕{at距tr苦ib源ut污e适st侄ri违ng厕n故am露e;at嘱tr景ib姥ut搬eSt跑ru键ctAd糊dr{钱st昨ri侍ngst自re萝et乓,s狭tr距in阀gci流ty厦}弦a妨dd捷re先ss例;};记录结构类型32联系对象绝的引女用对象则的关容联对象跟集合昨的引舌用（1:复N）Re来la奔ti棋on圾sh千ip茂S滋et趁<梦S卫ta谋r裹>涛st敞ar鼻s;单一铺对象基集合宇的引侦用（1:鸦1）Re哑la诊ti亦on科sh页ip盐St墓arst碑ar屑Of;33反向宫联系OD绑L要求翅显式夜表示扮存在皇的反德向联敞系In惰te沿rf盏ac鸽e川Mo团vi蛾e勇{健//稳Mo炭vi陕e仆Cl个as素s的OD帖L说明at朱tr矮ib界ut渐e灾st液ri竞ng扶t键it决le耐;at附tr股ib塑ut闹e虹in苹te钞ge遇r勉ye陈ar寇;at启tr兽ib查ut任e僻in扇te缸ge遗r债le成ng摇th火;at兼tr栏ib会ut昼een监umFi中lm忙{转c僵ol断or币,bl岗ac睁kA侄nd戒Wh尚it惕e}fi缸lm跃Ty冷pe;re齐la引ti戚on服sh我ip条S凭et蛮<炎S帝ta惜r改>愿st拾ar折sin凶ve师rs储e踩St窜ar病:技:st得ar丈re伞dI帝n;见/个/S朋ta熔r与Mo浴vi壤e的联舅系};34联系期的多腾重性N:蜡N在联门系中浸，每铁个C都和D的集膛合有尿关，冶而在绵反向背联系妹中，疮每个D都和C的集娱合有叔关N:贝1在联孤系中符，每茎个C都和茅唯一慈的D有关鸡，而总在反攀向联锣系中芳，每拾个D都和C的集课合有刚关1:皱1在联完系中裙，每恼个C都和求唯一墨的D有关肢，而贫在反汗向联盟系中脱，每罚个D都和眯唯一摸的C有关35In家te鞋rf继ac范eMo立iv良e{……re裕la悄ti对on奸sh帆ip骑S离et压<姜St蕉ar定>拴st园ar金sin势ve忌rs爷e钱St朱ar圆:叙:st微ar垦ed父In;re喂la皂ti灰on冈sh动ip掉S迹tu截di公oow伞ne管dB墨yin觉ve斩rs遭e满St夫ud热io恭:吃:齐ow办ns石;};In夏te辜rf辜ac霞e炼St笑ar趴{……re惧la虏ti侨on拌sh征ip浙S周et册<Mo还iv检e>st谎ar布ed耽Inin异ve栏rs壳eMo误iv搞e::据s棉ta做rs夫;};In李te浸rf点ac命e倚St旧ud咬io键{……re鲜la埋ti巧on坚sh完ip贡S骡et眉<Mo于iv艺e>钳ow祥nsin拆ve扫rs沸eMo秘iv鲜e::ow话ne礼dB磁y;};NNN136OD乘L中的除类型基本赛类型原子宝类型接口烈类型结构舒类型具，可前由以项下类预型组悼合而隙成集合无重丸复，栗次序期无关包可重馅复，托次序傅无关列表可重延复，龙次序故相关数组结构37§2评.2实体拌联系认图（E/振R）用图延形的典方法闻，描迫述实畜体及货实体缎间的帐联系世界搭由一凯组称馒作实龙体的鱼基本劈燕对象烈及这欲些对愤象间扬的联层系组储成元素实体唐（En菌ti债ty）客观砖存在铲并可闯相互纯区别同的事衰件或视物体对应聪于OD抄L中的贪对象实体凝集（En嘱ti岛ty极S羞et）同类勒（具池有相秀同类近型、锤相同邪性质波）实改体的框集合对应冰于OD株L中的府类用矩闪形表绣示38§2训.2实体题联系固图（E/穗R）元素属性曲（At拢tr穴ib税ut丑e）实体划所具却有的愉某一坐特性用与劝实体施集相贩连的沈椭圆近表示联系孝（Re盈la等ti俩on隔sh挺ip）实体口集之族间的借关联可涉闹及多拨个实冲体集可表侮示双拥向的肃联系用与膜相应瞒的实打体集帖相连丘的菱颜形表房诚示39Mo备vi芳esSt巴ar等sSt狭ar形s-容inle占ng殊htfi丈lm垂Ty走peti松tl迟eye毕arna因mead吵dr旗es犹s40E/包R联系篮的多鸽重性N与1的表是示Mo娱vi欢esSt痒ar偏sSt川ar慢s-负inSt恋ud合io粗sPr肌es清id涛en怎tsRu防nsMo愤vi辰esSt千ud阅io堪sOw距ns41联系粉的多肝向性E/记R图能掠方便棵地描咏述两话个以妇上实稼体集味间的末联系StarsMoviesContractsStudios一个制片公司与一位特定的影星签约来演一部特定的电影42联系壳中的蒙角色实体新集在歇联系痕中的现作用参与味联系娃的实弦体集错互异只标漠注联辱系名同一两实体库集在筝一个南联系篮中多益次出香现标注册联系真名及套角色邪名Sequel-ofMoviesOriginalSequelStarsMoviesContractsStudiosStudioofstarProducingstudio43联系筋中的尚属性联系畏中可牛以包足含属犹性由联却系而蹦产生制的属攀性可为少由联将系产寒生的效属性眯建立意实体政集St正ar临sMo供vi祖esCo套nt但ra机ct飘sSt宏ud浙io糠ssa战la煤ry44将多贝向联收系转肚换成于二元浸联系新增弃连接级实体牢集引入想连接寄实体车集至直原实昆体集梅的多丝式对一义的联班系45§2挨.3设计其原则真实夸性设计懒应当握忠于假规范存什光么避免红冗余任何晓事物哀只表蝇达一直次避免洁引入痒过多峡的元果素选择延合适位的元漆素类秩型属性泡？类/实体狠集？联系装集？46§2万.4子类特殊封化与魔概括子类查与超有类属性部的继典承47OD帆L中的秧子类子类痒继承弯其超惜类的里所有至特性属性联系In谨te示rf补ac凭e禽Ca蛇rt末oo图n娃:肌Mo府vi敏e煤{re觉la堂ti避on康sh菜ip飘s象et厉<勾S捆ta雪r咳>眼vo扁ic紫es眼;}48OD畅L中的睡多重债继承类的勒层次一个乘类可蔽以有影多个弟超类In需te需rf系ac台eMu贿rd法er语My情st秒er良y:感Mo晒vi捉e{at雄tr牧ib井ut说e胆st株ri陪ng担w狐ea蜓po海n;}In农te弃rf问ac秧e砌Ca奋rt隆oo裹n-Mu里rd缸er宿My锯st茫er辱y:Ca玩rt下oo饲n,亩Mu比rd有er林My广st橡er信y{吨}49E/瞧R中的爽子类Is甚aE/劲R中的拍继承50§2酿.5对约哄束的妈建模建模姜包含陶对现雪实世滤界的挨对象母及联居系的住描述锻，也必包含映对它则们的摘一些葛约束键码单值熟约束参照勉完整杀性约喇束域的百约束一般喝约束51键码在类蚕的范拨围内壁唯一煮标识笨一个汁对象甜（或眼者在歌实体星集的切范围驱内唯炼一标轿识一匙个实追体）买的属贞性或财属性蜻集一个挤类中麦的两技个对丛象（疗或一锋个实追体集外中的惨两个扣实体则）在算构成疤键码蹦的属照性集也上取区值不载能相骡同OD友L中键午码的唇表示in喷te盒rf片ac堤e台Mo民vi肌e(耕ke拌y辱(ti经tl阻e,反ye非ar)仰)杯{……}52超码一个瞎或多堵个属秒性的用集合句，能润在一酒个实慕体集炕中唯单一地伞标识电一个分实体一个极类（怒或实澡体集韵）中普可能觉有多鸦个超叹码候选夸码其任诞意真柔子集违都不艺为超啊码的台超码一个万类（末或实梳体集龙）中铜可能白有多队个候驶选码主码从候怕选码复中选狠取的蔬一个遥，一五个类竹（实扑体集航）中抵只有警一个酱主码E窄/柜R图中艰只能壮表示覆主码将：主窑码属佣性名止加上触下划彼线53单值袋约束要求龄某个削角色抵的值犬是唯峰一的锻，如摆键码当一由个属夹性为蔽单值乘时可以搁要求孔该属线性值型存在纤（no魄t敲nu旱ll）可以做允许饶该属市性值遣任选环（nu哲ll）构成弹键码钟的属招性，险必须宜有值道存在岩（no激t欣nu散ll）54参照探完整烛性约支束要求沙由某收个对幸象引蠢用的珠值在呈数据漏库中捞确实身存在参照讯与被危参照厨、引犹用与邀被引饼用参照邪完整醒性约谦束的敌操作雄（各辨产品狭不同中）禁止地删除主被引芝用的缸对象级联遇删除/修改E/等R图中测参照样完整扒性的原表示MoviesStudiosOwns55§2权.6弱实钢体集弱实睬体集梦的属寨性不奋足以吊形成域主码有主柿码的有实体霉集称按为强抽实体房诚集弱实粘体集这只有绿作为享一对渠多联嫩系的请一部并分（挪多）撑才有丈意义弱实商体集盛与其默拥有做者之魂间的讲联系六是标哲识性显联系CrewsUnit-ofStudiosnumbernameaddr56§2璃.7关于申联系福集联系悟集的铅成份参加阵联系未的实染体集掏的主钟码联系排集的棵属性联系糖中属固性的展决策(二元板联系)1:麻1联系技集的记属性量：放稀到任款意一挖端1:N联系碑集的喉属性筑：放到到N端N:也M联系虑集的穿属性科：只胞能留嫌在联呢系集卖中57联系映集的员取舍浪（二池元联层系）1:喷1联系机：将域一端论的主挤码作返为另袭一端鸦的属血性1:惩N联系搬：将椒一端为的主错码作银为N端的器属性N:饭M联系必：必挨须保史留联殃系集联系咱集的伤键码以（二活元联拨系）1:1联粘系：束任意威一端钻的主赌码1:N联系秘：N端的危主码N:蛛M联系庸：参肚加联斧系的靠所有虏实体轻集的授主码58OD切L、E/览R建模关心裕：存摄什么漆数据首、关背系如询何不关乞心：虎用什素么数欠学模赴型、DB太MS产品透过E/版R图，冶便于看与用衣户交哈流59作业思考厕所有镇带*浓的练惯习，护并上客网查团阅解邮答练习织2.1司.7愤/忽2鞋.2辞.8谢/祥2默.3用.2唐/蛾2触.5豆.3倦/验2己.5瓣.4均/惭2.码6.痕4(鼠a)第三自章饼关系壳数据母模型Th壤e零Re搏la潮ti搭on欣al保D县at语a挖Mo夫de糊l61OD倘L、E/榆R到关蛋系模草型的徐转换关系发模型植的设欧计理挑论62§3菊.1关系落模型帆的基丽本概僵念逻辑谣数据窑模型是用看户从意数据家库所苍看到亡的数框据模饭型与DB迟MS有关层次考、网盲状、腔关系谅、面叛向对火象63关系窝数据尽模型数据士结构两维挣的扁紫平表数据馅操作关系帖代数关系也演算数据熔的完捏整性实体访完整辣性参照司完整申性用户沟定义唱的完夹整性64现实纵世界苍的实朵体以申及实晴体间月的各败种联逝系均处用关细系表斯示关系帖数据非库系啦统是昨建立汁在关嫁系模悬型上肠的数窝据库龄系统关系绸数据资库是弱表的棵集合65模型润和模焰式数据渴模型陵是描拒述数惧据的行手段数据樱模式紧是用随给定谢的数甚据模号型对衰具体珍数据碍的描朝述属性元组域型值联系关系肚的联浴系是季通过撞关联桥属性踢的值丧连接丈的66SnoSnameSsexSagesdept95001张三男25CS95002李四女24CS96101王五男23MA96001赵六男23CS关系(表)属性(列、字段)元组(行、记录)域(string,{男，女})St俯ud以en思t抽(sn辛o,sn锦am邀e,ss炎ex,堤sa戚ge传,sd博ep伍t)67关系慎实例关系修→护实茄体集缓、类关系扛的实民例妖→固元组段的集叶合元组艘→底实捉体、著对象数据土库实尖例毯→邮给定摊时刻堂数据洞库中恩数据殊的一友个快袋照68§3片.2从OD厚L设计蓄到关系键设计OD乔L设计锁是概宴念设伤计的衔产物(检Us侧in捏g举OO徒)OD每L描述薄→壁关轧系模脾式跑→罪实现69OD黎L属性肥→挥关绘系属陆性原子混属性类低→卡关系属性炭→消属塞性非原雪子属蒸性（衫复杂则数据哪类型椅）必须寒转换陪成原劝子属营性记录标结构结构浑的每两个it查em对应远一个排属性多值斩集合针对泪每个司值建关立一贞个元身组会产绕生冗家余窜→忠需规亿范化70OD惯L属性俊→珠关惧系属色性滚（续脉）其他弯类型底属性（包嚼、数暂组、滔列表介）针对池每个崖元素劫建立坚一个螺元组增加介一个雹记数抗属性杰，表话示包喉的成刮员号定长近数组扩展酱为多贞个属摩性71OD货L联系→盗关系义描述单值仿联系联系唇的类吉型为慕一个胶类增加斗一个示（组柿）属海性，烫存放防相关均类的体键码蝇属性脊（组榨）将类锣之间赴的联誉系针→播关系举之间迁的联豪系72OD水L联系→光关系膀描述睡（续汤）多值犬联系联系昏的类朝型为陷某个蔬类的绕集合赚类型1砌:矮N、N鬼:汗M增加碑一个御键码据属性为集逐合的哗每个峡成员松建立队一个在元组其他曾原始切属性谷重复铲多次踩（与厉集合罢成员焰的个举数相恒等）导致鸽大量浊的冗痰余，熊需要疫规范婶化73键码思是必姥需的选择叼合适昂的属节性（剧组）院作为蛙键码学号臭、工食号、朗身份户证号….健..增加葬计数筹属性联系笋与反术向联扰系在联磨系的尚双方这均有首联系差的描呼述床→虑冗余OD涨L：双面向描损述E/撞R：相刮关的座键码燥值进昌行连港接74§3海.3从E/矮R图到关系汤的设焦计E/后R与OD凑L描述胶的差填异联系变作为伞独立者的概碗念臣←→振联岸系嵌仙套在栽类定舞义中结构渣化数砍据闸←→辨允晋许使甚用集统合、甲聚集桃类型联系狂可以裂有属哗性思←→完联脾系无炉属性E/惨R默→关系帆模式唱→究实忧现75实体俊集到做关系锣的转复换非弱佛实体食集实体艳集名翼→域关侨系名属性嗓→闸属唉性弱实汁体集为弱锐实体鸦集建息立关妻系属性袄：弱睛实体陷集的翼属性+辅助房诚实体看集的蚕键码76E/汇R联系蛋到关哭系的拒转换用关煌系表纳示联阿系联系腹名轮→死关系窝名属性偶→接属疮性+相关勤实体撑集的斯键码父属性爸（集水）多向陡联系端的转威换注意袭，属冻性的机命名77§3嫁.4子类寸结构欢到关角系的坛转换OD厌L中的肤子类一个醉对象堪完全眼属于怠一个烛类子类阀继承或其超猎类的作特性E/屋R中的灵子类分层允结构声通过胆与IS求A联系毙有关他的实榴体集向进行兼扩展78用关轨系表咸示OD韵L子类每个体子类乳都有渴自己血的关弯系包含该子复类的河所有指特性（含紧继承圈特性获）在一肢个关驼系中恋含有缝所有训属性Mo组vi哭e(是ti物tl标e,哗ye狸ar窃,l愚en棵gt谅h,香fi现lm忍Ty扮pe厘,s伴tu春di锣oN半am劝e,兰st观ar墙Na洞me)Ca可rt窄oo荣n(ti戴tl势e,石ye邻ar部,l虹en类gt果h,杠fi跪lm股Ty店pe药,s笑tu润di杰oN血am暖e,矩st幼ar伙Na掠me达,v哗oi虫ce)Mu酱rd最er相My踪蝶st殊er叠y(ti绕tl蠢e,予ye嫩ar夜,l血en钩gt浮h,炭fi狂lm斯Ty车pe龟,s墙tu馋di援oN筹am秋e,屑st洲ar莲Na练me庆,w扰ea仪po部n)Ca刊rt郑oo绝n-Mu中rd灭er溉My僚st陆er胀y(ti合tl恨e,爸ye符ar逮,l闸en脆gt颠h,逼fi斯lm己Ty禽pe图,s览tu随di妹oN由am箩e,费st陪ar码Na年me棍,v脉oi半ce,已we窑ap睬on透)79在关迎系模向型中评表示is萍a联系子类奶的信川息被辫分散梅到上待层的袖几个兽关系房诚中与IS撇A联系挥有关锻的实俯体集钻拥有肠相同刃的键丹码Mo擦vi歇e(禽ti怒tl拉e,老ye疏ar腿,l势en底gt禁h,隙fi壳lm守Ty计pe)Ca讯rt丑oo萍n(阵ti灿tl弊e,贩ye房诚ar)Mu泉rd咱er处My去st急er窜y(阿ti氧tl热e,筋ye助ar,锄we旅ap稿on焰)Vo映ic堡e(归ti陕tl胁e,负ye检ar属,n用am吃e)80使用NU迎LL值合梦并关司系将关淋系描应述成蒙一个铅‘全占集’属性傅：所居有可渠能的依属性描述捧：允菜许Nu汪ll值层次访越高陆，取Nu范ll值的吹属性该越多Mo他vi浅e陡(ti到tl菜e,畏ye撤ar泡,l洲en吸gt难h,汉fi恼lm海Ty摇pe蝴,s善tu向di善oN像am间e,巾st滨ar估Na奖me棋,v苍oi算ce,焰we缝ap员on夫)只是尊一种庭方法奥而已81作业思考断所有历带*载的练驳习，游并上按网查傍询解栏答练习3.团2.狱3础/抢3.市3.细1修/撒3.变4.挤1狗/充3.蛛5.昏3严/82§3复.5函数另依赖数据埋依赖函数恋依赖多值慎依赖数据财依赖陡是针偷对数疮据模抱式，金而不阿是特谱定的剃实例83函数蓄依赖抛（FD）属性务之间垂的联符系假设机给定X属性忠的值腾，就狸知道Y的值传，那臣么X函数渐决定Y如果R的两牲个元评组在橡属性A1,A2,…老,An上一崇致，俱则它墨们在财另一蚂个属震性B上也秆一致县，那鸡么A1,A2,…泳,An函数挽决定B，记备作A1A2…An→Bif葡A1A2…An→B1th土enA1A2…An→B2A1A2…An→着B1B2..乔.Bm……A1A2…An→Bm84关系暗的键坐码如果剖一个短或多筒个属盼性的骑集合{A1A2…An}满足漆如下炊条件宅，则挨该集薪合为束关系R的键外码：1.这些热属性誉函数修决定隆该关移系的牲所有置其他刺属性2.馅{黑A1A2…An}的任如何真确子集锡都不牧能函咸数决设定R的所筛有其鲜他属兰性85超键遵码包含蔬键码返的属倘性集肤称为呀超键两码86寻找室关系签的键倘码（踩来自E/件R）来自摔实体则集的床关系参的键葡码就株是该辰实体匹集的孔键码种属性对于扁二元恼联系R：N：M，相诸关两戴个实作体的脚键码化都是R的键吗码属徐性N：1，多描端实吩体集快的键识码是R的加使码属呈性1：1，任建意一楼端实朵体集悼的键变码是R的键蠢码对于威多向旁联系R：如果送多向害联系R有一具个箭作头指猛向实烦体集E，则优响应牵的关锤系中喇，除片了E的键姨码以欧外，帮至少丸还存男在一抗个键肝码。87寻找误关系隔的键磁码（筐来自OD厉L）来自OD只L的关刻系的筛键码握不一行定就勿是该术类的粘键码员属性对于眨单值这联系R：类C有一砖个指恐向类D的单具值联份系，C的关闻系中雾包含D的键耻码。C的键拍码仍孟是相陷应关往系的超键码对于匠多值湿联系R：被引间用类岸的键诵码加骗入到墙引用恼类的艳键码匙组合浩称为短键码88§3适.6函数老依赖漆规则分解史规则A1A2…An→归B1B2..状.Bm等价线于A1A2…An→抢Bi合并汇规则A1A2…An→茂Bi等价双于A1A2…An→厨B1B2..瞧.Bm89平凡闸的函气数依缩慧赖如果然对于四函数受依赖A1A2…An→周B，B是A中的盖一个疾，则塞该函巧数依只赖就型是平杰凡的内函数择依赖平凡酷依赖均是永猫恒的ti德tl晃e,份ye羊ar→晌ti葛tl冬e非平迫凡如果B中至皇少有餐一个鹅属性票不在A中ti际tl慎e,搞ye辆ar→ye跃ar碧,l红en粗gt往h完全继非平结凡如果B中没上有一粥个属装性在A中ti泽tl讯e,型ye婚ar→蛛le展ng素th90计算耗属性医的闭害包闭包F的闭岩包是耳指F逻辑破蕴涵陈的所着有函束数依鞭赖的贼集合拜，记怎作F+闭包粮的意道义检验璃给定麻的函援数依矩赖是勒否蕴倾涵于沫某个裙函数盖依赖胃集S从给采定的反函数敲依赖宵，可善以推济导出湾蕴涵唉的函乒数依昌赖求闭馒包例：队对关光系R（A,钓B,凤C,奋D,据E,报F）,给定衰函数纽奉依赖AB专→C蛾,B犁C→标AD闯,D撞→E压,C挣F→垒B,求{A，B}+91关系骨的基勇与最咳小基任何嘱一个魄能从灰中导限出关拍系的保所有宋依赖夕的给病定依筛赖集原，称努为该镰关系估的一哥个基如果吸一个异基的祖任何谣真子某集都徒不能往推导被出该尚关系讨的依半赖全羊集，伞则称木此基苗为最希小基求函赛数依窝赖的贺最小丢基例：茅对关壁系R（A,布B,蚊C,盏D），苗有A→灰BC扇,B正→C梳,A监→画B,滩AB丽→篮C,刮AC粘→沟D,求最宇小函咸数依件赖集92§3没.7关系堡数据踩库模爸式设硬计什么浑是好黄的数武据库香设计体现泥客观刷世界挑的信阿息无过群度的贸冗余无插区入异喇常无更垒新复沟杂无删睛除异症常93titleyearlengthfilmTypestudioNamestarNameStarWars1977124colorFoxCarrieFisherStarWars1977124colorFoxMarkHamillStarWars1977124colorFoxHarrisonFordMightyDucks1991104colorDisneyEmilioEstevezWayne’sWorld199195colorParamountDanaCarveyWayne’sWorld199295colorParamountMikeMeyers冗余!更新疯复杂!删除锹异常!94异常既的原佩因数据私依赖盘的约旅束解决乱方法数据庆库设梅计的躲规范扶化→敬分解95范式(N脆or颈ma竞l型Fo相rm本s)规范侮化一个讨关系孔满足看某个石范式疗所规趴定的姐一系相列条掩件时,它就纺属于告该范降式可以皇用规肝范化筹要求喂来设饺计数新据库也可法以用那来验详证设退计结完果的露合理筋性，年用其数指导杯优化愈过程1N础F→证2N渴F→乐3N北F→殃BC告NF报→4韵NF96第一型范式(1镇NF寇)当且的仅当渣一个示关系R中，圈每一富个元熟组的疫每一教个属踢性只串含有筒一个布值时箭，该伤关系蚊属于社第一拢范式勒。要求该属性样是原串子的97第二替范式(2纸NF贡)对于获关系R，若R∈盈1N骑F，且室每一洋个非迎主属捉性完毛全函帖数依捏赖于葵码，搜则R∈娱2N截F。不能扒部分扩依赖秤于码sc努(sn绳o,s扛na观me苗,cn澡o,g兵ra蜜de)sn挪o,遇cn辣o→薄gr耀ad据esn蜘o→管sn波am徐esnocnogradesname完全依赖非完全依赖98第三须范式(3妨NF阁)对于欧关系R，若R∈喜2N葬F，且局每个展非主拾属性裙都不具传递拖依赖渣于码孝，则R∈改3N鲁F。主属楼性可宏以传肚递依推赖于际码st裕ud参en娱t(sn闲o,s值na阁me盖,s贵de船pt慨,d匠ep西t_术ma偶na不ge状r)sn眯o→温sn提am葵e,聪sd链ep盲tsd倡ep是t→改de攻pt包_m蚂an集ag录er传递诉依赖业：sn回o→纷de烘pt础_m即an敌ag双ersnosdeptsnamedept_manager99Bo饰yc悉e/Co顶dd范式(B刷CN萌F)对于财关系R，若R∈践1N塑F，且剃所有习非平呀凡的恐函数制依赖爽，其砌决定芒因素捡是候削选码事，则R∈祸BC缓NF。sc琴t(惹s,修c,博t)氏/坛/学生刑，课浇程，萍教师t→藏c//每位暑教师奏只上异一门公课(s,偏c)→t(s,叠t)→c//每门缓课有打若干所位教悬师sctstcsct∈3NF，sct∈BCNF10税0最高起范式BC县NF是基礼于函薪数依室赖的匆最高车范式但不梁是数滔据库葡模式欺设计跟的最斯高范架式10孕1范式稿优化分解{A1,A2,…煮,An}醉=玻{B1,B2,…栏,Bn}∪振{C1,C2,…沉,Cn}分解令的要半求无损荐连接B∩违C→止B或B∩慌C→窑C保持仅依赖范式稿要求BC10条2分解搏到高责层范纳式（鞠基于FD）找出志一个挤不符蹈合范虎式要脖求的FD（X→踪蝶Y），疼并使伪其右跟端的律属性纠尽可深能地臭多（棋求出X+）创建局新的司模式斧，包望含上祸述FD的所牲有（肆左右缺）属田性（X+的所从有属哗性）创建信另一尾模式墨，包莫含前您述FD中的闻决定艳因素晃及剩荐余的期所有吨属性((贺U-绵X+)∪夏X)反复1~混3，直竖至符屿合范目式要腰求10都3§3怕.8多值惹依赖BC访NF仍有狐异常namestreetcitytitleyearC.Fisher123mapleSt.HollywoodStarWars1977C.Fisher5LocustLn.MailbuStarWars1977C.Fisher123mapleSt.HollywoodEmpireStrikesBack1980C.Fisher5LocustLn.MailbuEmpireStrikesBack1980C.Fisher123mapleSt.HollywoodReturnoftheJedi1983C.Fisher5LocustLn.MailbuReturnoftheJedi198310缺4多值反依赖皮（MV柏D）——按P.戏11判0的定为义10它5多值葡依赖轮（MV尚D）设R(赴U)是属现性集U上的呀一个知关系统。X、Y、Z是U的子着集，顾且Z=梢U-仪X-迈Y。关关系R(吴U)中多姻值依骡赖X→里→Y成立染，当莫且仅晌当对R(介U)的任额一元阔组r，给杠定一错对(x,翠z)值，傅有一刊组y的值豆，这误组值缠仅仅景取决隔于x值，帽而与z值无纸关。对给跳定X的值闷，则Y的取侦值与Z的取馆值无烤关10宴6给定醒一对(x,亚z)值，捎有一弦组y的值10慈7namestreetcitytitleyearC.Fisher123mapleSt.HollywoodStarWars1977C.Fisher123mapleSt.HollywoodEmpireStrikesBack1980C.Fisher123mapleSt.HollywoodReturnoftheJedi1983C.Fisher5LocustLn.MailbuStarWars1977C.Fisher5LocustLn.MailbuEmpireStrikesBack1980C.Fisher5LocustLn.MailbuReturnoftheJedi1983na仆me茧→→崭ti录tl向e,却ye材ar10诉8平凡陶的多他值依谁赖如果X包含Y或X∪姜Y=炸U，则X→貌→Y是平卧凡的旗多值俗依赖性质IfX→损→Y喇,a挽ndY→明→Z文t苹he溉n呢X→径→Z星-YIfX→窗→Y泳,a架ndZ=乎U-乞X-煮Y覆th秆en音X油→→博ZIf烦X协→Y汽t极he搭n瓶X→脏→Y无分筐解/合并夫规则10沉9第四傲范式池（4N篮F）对于推关系R，若R∈漠1N何F，且讯所有陡非平蜜凡的智多值撕依赖小，其朗决定皆因素燥是候渣选码胡，则R∈乞4N蚀F。基于点数据册依赖握的最围高范鬼式分解晒要求无损员连接保持眉依赖4N狸F11微01983ReturnoftheJediHollywood123mapleSt.C.Fisher1980EmpireStrikesBackHollywood123mapleSt.C.Fisher1983ReturnoftheJediMailbu5LocustLn.C.Fisher1980EmpireStrikesBackMailbu5LocustLn.C.Fisher1977StarWarsMailbu5LocustLn.C.Fisher1977StarWarsHollywood123mapleSt.C.Fisheryeartitlecitystreetnamena毫me哨→→巧ti尽tl趋e,芽ye翁arna婚me残→→登st送re专et淘,c意it驾yAl抗l毯Ke姿yis踩B渣CN肢Fis奏n’锹t现4N乘FR1倍(n贩am啦e,支ti滴tl凉e,项ye管ar蜻)R2添(n盒am臂e,恩st奶re盐et轧,c纷it苍y)Al裹l傍Ke遵yis预4鸽NF11补1范式渡间的候联系高层列范式乏包含悔低层前范式分解匀特性11仔2作业思考匹所有捆带*南的练虹习，旺并上黎网查邀询解柴答练习3.堪7.哪5/陵3.桨8.黑3/第四落章缸关系溜模型庸中的迟运算Op旱er猜at节io显ns跃I松n松Th傍e剃Re址la匠ti棵on绕al餐M剩od录el11绳4概述数据止库的搞核心完应用吸是数歼据库帖的查疑询查询陷语言用户鲜用来谨从数披据库根中请豪求获暖取信习息的蛙语言关系铜代数筛是过殿程化妄的查奥询语愁言关系俊代数甲是一患种抽泰象的顾查询撑语言11月5§4篮.1关系熔代数运算喂对象谱：关垄系运算触结果麻：关劳系11属6关系定代数关系谦代数肿的运请算普通代的集圆合运辟算并、剖交、协差删除笛部分投关系稻的运巨算选择我、投组影合并戏两个钱关系姿元组责的运躺算连接训、积改名彩运算11旦7关系挑代数—并Un眉io巡寿n杨(∪狸)R和S的并伏，R∪寺S，是条在R或S或两摧者中灿的元迹素的格集合一个扮元素般在并届集中诸只出洽现一闯次R和S必须轿同类勉型（往属性半集相跳同、财次序煮相同秒，但叼属性赤名可蝴以不拒同）11疾8关系时代数—交In泻te事rs振ec催t刚(∩田)R和S的交岗，R∩邻S，是泰在R和S中都工存在派的元蒙素的庙集合一个闯元素苗在交幼集中粉只出印现一逐次R和S必须拨同类竟型（殿属性寨集相毅同、污次序拢相同白，但哈属性滋名可停以不哨同）11佳9关系茶代数—差Mi催nu渐s躬(-尸)R和S的差惑，R-筑S，是转在R中而档不在S中的嫌元素雾的集振合R和S必须患同类饥型（棉属性百集相俗同、红次序凳相同特，但索属性起名可怪以不犯同）12射0关系怠代数—投影Pr雷oj门ec魄ti梁on江(π)从关特系R中选衰择若诉干属使性组捐成新凡的关俭系πA1,A2,尖…,An(R),表示代从R中选澡择属有性集A1,A2,…,An组成要新的誓关系列的救运算投影友运算吧的结贼果中,也要僚去除门可能板的重雕复元翅组例:πss律ex股,s悠ag璃e(s们tu誉de婶nt)穴?12森1关系合代数—选择Se畜le舰ct雪io寄n(古σ)从关偶系R中选润择符切合条鸟件的居元组拼构成副新的严关系σC(R),表示逝从R中选得择满籍足条脏件(使逻羊辑表薄达式C为真)的元祥组行的化运算例:σsa跳ge>=炭2务3调AN周Dsd剥ep=罚‘CS窄’(s梅tu窑de谅nt)卧?例:列出CS系的富学号湿及姓遵名πsn逆o,捏sn为am孔e(σsd庙ep=曾‘CS扛’(s俯tu寒de矿nt)扮)12场2关系幕代数—笛卡尚儿积奏(×惹)关系R、S的笛学卡儿剩积是落两个收关系史的元宅组对侧的集望合所赤组成荡的新须关系R×营S：属性范是R和S的组麻合（请有重截复）元组青是R和S所有岔元组怎的可番能组堵合是R、S的无屋条件兼连接昼，使帝任意勒两个魄关系腹的信即息能盟组合徒在一初起例:欧st顾ud根en驳t淡×s熄c奥(注意sn条o的命样名)12罩3关系午代数—自然商连接盈(仇)从R×正S的结答果集况中，救选取仁在某删些公叉共属忧性上狭具有趣相同划值的去元组毛，组倦成新潜的关株系R、S的公调共属董性属性兰集的炸交集降（名谱称及卫类型拉相同习）公共篮属性坑在结采果中南只出治现一伍次等值崇连接例:雹st贿ud冤en竖t辨sc经(注意sn紫o的命腥名)12壁4关系等代数—条件挽连接跑(θ)从R×叨S的结壳果集屡中，袭选取螺在指收定的涛属性去集上献满足θ条件菌的元及组，择组成夏新的锦关系θ是一辅个关拘于属柄性集汗的逻鞠辑表恐达式RCS12福5关系赖代数—改名衔(ρ)对关香系R实施莫改名酿运算误，可唱显式侨地改心变关泡系名茧及属报性名将关丘系R改名国为S：ρs(R)将关挪系R（B1,B2,…浩,Bn）改挪名S（A1,A2,…侧,An）：ρS（A1钥,A枝2,真…,侦An）(R偏)12浪6关系蔑代数—查询枪中的烫复合爱运算例：售找出于比‘95乘00潮1’年龄啊大的祖学生禽的学掌号和劲姓名离、年怠龄πs.乱sn菊o,折s.唉sn霉am幸e,夏s.可sa仍ge(ρs(s享tu姜de刻nt)s.摆sa矛ge>st违u.扣sa躺ge(σst敏u.父sn垫o=‘值95瓣00兄1’(ρst辞u(s牲tu北de疯nt还))驻))12蔑7关系撇代数—查询肌中的蜡复合胳运算例：双找出个比‘95怪00偶1’年龄街大的纠学生过的学装号和役姓名档、年退龄（欠与前检例的览结果绣有何岩差异老？）πs.顺sn诞o,净s.牵sn虾am宫e,良s.碍sa希ge(σst窜u.陆sn常o=‘江95每00秘1’芝a担nds.躺sa雨ge>st炊u.离sa禾ge(ρs(s毒tu澡de柳nt隶))帮×(虽ρst它u(s授tu婶de愿nt))纲)12苹8关系泄代数—外连天接是连线接运旁算的抬扩展守，可否以处查理缺树失信困息保留昌非匹帮配元塔组外连戴接左外帝连接右外幼连接全外碰连接12晓9关系灾代数—左外随连接取出宫左侧断关系态中所到有与抵右侧园关系遇的任道一元厚组都乳不匹你配的皮元组盛，用迎空值泼填充另所有帐来自埋右侧饮关系票的属兆性，瓦再把旬产生搜的元熄组加绘到自伪然连辣接的脱结果欢上例：笨列出武影星星的当评官情沸况（奶是影希星，算可能姜不是系官）Mo闯vi垮eS济ta输rMo得vi据eE浪xe惕c13敏0关系格代数—右外肃连接与左厚外连着接对置称例：韵列出凉行政愿长官贺的从首影情符况（裹是长香官，蜻可能扭不是贤影星招）Mo谈vi很eS抖ta洁rMo割vi买eE倾xe汪c13上1关系跌代数—全外竖连接左外洗连接酿与右魄外连岛接的州合成例：剑列出烫所有泼行政烂长官接和所音有影给星的俩关系Mo皇vi劈燕eS由ta吗rMo垦vi硬eE恳xe摘c13对2§4飞.5对关悟系的亏约束关系验数据廊模型数据打结构关系赠操作关系间的完奴整性孝约束实体峰完整凡性参照软完整遍性用户而定义耳的完涝整性13昨3用关坛系代亦数作库为约爪束语颂言用关燃系代慌数可慈以表菠达约纠束R敢=坡0；R华0RS；R-碑S诊=侧013股4参照助完整欧性约辽束如果赔对象星（实关体）A与对输象（选实体汽）B相关虎，那砖么B必须尸存在如果剃一个畅关系R的一刚个元榨组有敢个分超量值笨为v，那无么期败望v将出扇现在抛另一粘个关逗系S的某膜个元荣组的霜特定惠分量额中πv(R)πv(S)13监5参照承完整律性约币束——例Mo发vi尾e关系甜中，奥每部伸电影透的制狱片人弊必须踪蝶出现慢在Mo次vi毛eE优xe舒c关系太中Mo敞vi屯e(盛ti剂tl露e,只ye竹ar危,l孤en档gt染h,棋in市co悲lo帐r,最st勇ud讽io窗Na堵me崇,p晨ro沟du捉ce患rC#)Mo誓iv塑eE嘱xe吐c(绵na云me季,a除dd拴re正ss身,c誓er稻t#灭,n叮et昏wo社rt肢h)每个Mo禽vi恢e元组搅的pr宇od旨uc妖er乡丰C#分量怎必须讲出现恢在Mo龟vi慰eE伪xe阿c元组拒的ce魂rt林#分量忆中πpr背od符uc购er傻C#(M疗ov遣ie)πce刻rt慨#(M刘ov蒜ie窝Ex威ec)πpr疲od仆uc秃er校C#(M愧ov倒ie)-πce号rt型#(M雾ov锅ie狠Ex铸ec)=大013俭6参照咐完整纸性约触束——例影星车只能顾于存闹在的Mo柄vi驾e中出悔演角梳色Mo闷vi管e(合ti勺tl铲e,棉ye眉ar笋,l读en睁gt害h,妹in宾co述lo惠r,衫st葱ud仇io剑Na努me穷,p凯ro茅du完ce经rC#)st难ar扣sI预n(辉mo设vi浇eT陆it辜le护,m女ov滑ie酱Ye委ar雨,s瓶ta酱rN苍am展e)πmo纯vi流eT圆it坟le摩,m督ov巧ie忠Ye锅ar(s劳ta各rs难In)πti浙tl来e,耻ye霉ar(M倚ov捐ie)13卖7附加罪约束——函数摊依赖对关播系st光ud袋en周t，有sn毛o→找sn脏am喊eσst擦u1饺.s鞠no排=编s算tu曾2.强sn崖o虫AN蹦D现st亚u1规.s趟na烫me攀<>俊st沸u2温.s足na久me(s狱tu舰1×脱st估u2擦)辩=蹄013铲8附加跃约束——用户海定义嘉的约机束某些达属性万的取域值有的特定千的要闸求σge旗nd洪er<>板’F令’A记ND属g相en堡de镰r朴<>垦‘M’(M肿ov马ie督St雀ar)档=赖013菜9§4载.6包的刺关系博运算集合无重朴复顺序香无关包可重墙复顺序偏无关商业逃数据特库系晒统往上往是逗基于设包的采用洲包可亦以获销得比功集合垦快的吼运算顺速度14它0包的懂关系驼运算并、姥交、董差投影颂、选艳择乘积秀、连吐接不必林去除混重复雨元组酿！！14纤1作业练习4.察1.胜1/伞4.损5.摧1/碗4.恰5.趣4/住4.聪5.爱5第五刃章阁数据尸库语李言SQ径L14兴3概述SQ到L的发突展19候74年，易由Bo蹈yc赞e和Ch买am炭be罪rl搞in提出19鞭75现~1四97活9，IB抹M毁Sa剪n膏Jo忧se惊R厉es眉ea绕rc散h草La突b的关胆系数研据库岩管理然系统槐原型Sy睬st就em虏R实施佩了这迟种语普言SQ碰L