关系数据库基础理论

第一页，共二十四页，编辑于2023年，星期日关系模型的概念数据结构的概念关系完整性的描述关系操作的应用本章目标第二页，共二十四页，编辑于2023年，星期日2.1关系模型概述关系模型的数据结构关系模型的完整性约束关系模型的数据操作和关系代数第三页，共二十四页，编辑于2023年，星期日2.2关系模型的数据结构关系模型的结构示例：学生登记表基本概念：关系模式、元组与关系属性和值域、关键字(Key)或主码候选关键字、主关键字、非主属性外部关键字、主表与从表第四页，共二十四页，编辑于2023年，星期日关系模型的数据结构（续）关系模式：一般表示形式：关系名（属性1，属性2，…，属性n）如：学生（学号，姓名，性别，年龄，学部号，原单位）元组与关系关系元组(行)关系名学生关系模式(行定义)关系模型示例第五页，共二十四页，编辑于2023年，星期日关系模型的数据结构（续）属性和值域关键字(Key)或码学生登记表属性(列)和属性名码值域（15<=年龄<=30）关系模型示例第六页，共二十四页，编辑于2023年，星期日关系模型的数据结构（续）候选关键字或候选码主关键字或主码非主属性或非码属性第七页，共二十四页，编辑于2023年，星期日关系模型的数据结构（续）外部关键字或外键主表与从表学生（主表）成绩（从表）主键外键两表的关联第八页，共二十四页，编辑于2023年，星期日关系模型中对关系的限定每一个关系模式中属性的个数是固定的，并必须命名，在同一个关系模式中，属性必须是不同的。每一个属性是不可分的，也不允许出现重复属性。在关系中元组的顺序（即行序）是无关紧要的。在关系中列的顺序也是无关紧要的，即列的顺序可任意交换。关系中不允许出现重复元组。第九页，共二十四页，编辑于2023年，星期日2.3关系模型的数据完整性概念：关系模型的数据完整性是指数据库中数据的正确性和一致性。数据完整性由数据库完整性规则来维护。四类完整性规则：-实体完整性规则-参照完整性规则-域完整性规则-用户定义的完整性规则第十页，共二十四页，编辑于2023年，星期日属性的类型NULL属性null表示“无意义”，当实体在某个属性上没有值时设为null如通讯录（姓名，email，电话，BP），若某人没有email地址，则在email属性上取值为nullnull表示“值未知”，即值存在，但目前没有获得该信息如职工（姓名，部门，工种，身份证），如果目前不知道职工身份证号码，则设身份证值为null实体完整性作为主码的属性上取值不能为null第十一页，共二十四页，编辑于2023年，星期日实体完整性规则实体完整性规则：这条规则要求关系中的元组在组成主键的属性上不能有空值。意义：关系对应到现实世界中的实体集，元组对应到实体，实体是相互可区分的，通过主码来唯一标识，若主码为空，则出现不可标识的实体，这是不容许例如：在关系“学生（学号，姓名，年龄，班级）”中，学号属性为主码，则要求学号不能取空值。第十二页，共二十四页，编辑于2023年，星期日参照完整性规则参照完整性规则：这条规则要求在相关联的两个表中，从表中不能引用主表不存在的元组。例如：

从表：学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）主表：专业（专业号，专业名）第十三页，共二十四页，编辑于2023年，星期日参照完整性规则供应商号供应商名所在城市B01红星北京S10宇宙上海T20黎明天津Z01立新重庆零件号颜色供应商号010红B01312白S10201蓝T20今要向关系P中插入新行，新行的值分别列出如下。哪些行能够插入？A．(‘037’，‘绿’，null)B．(null，‘黄’，‘T20’)C．(‘201’，‘红’，‘T20’)D．(‘105’，‘蓝’，‘B01’)E．(‘101’，‘黄’，‘T11’)零件关系P（主码是“零件号”，外码是“供应商号”）供应商关系S（主码是“供应商号”）第十四页，共二十四页，编辑于2023年，星期日用户定义的完整性规则用户定义的完整性规则：这条规则是指用户根据应用环境的不同针对某一具体关系数据库定义的约束条件。

这是针对某一具体数据的约束条件，由应用环境决定。它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。第十五页，共二十四页，编辑于2023年，星期日2.4关系模型的数据操作和关系代数传统的集合运算：并、交、差、广义笛卡尔积专门的关系运算：选择、投影、连接、除

第十六页，共二十四页，编辑于2023年，星期日2.4.1关系操作符1)、集合运算：积、并、交、差。A、积（product）定义：设R为n目的关系，S为m目的关系，则他们的积为（n+m）目关系。记为R*S。第十七页，共二十四页，编辑于2023年，星期日2.4.1关系操作符1)、集合运算：积、并、交、差。B、并运算（Union）定义：关系R和关系S的并，是有属于R和S的元组组成的集合。记为RUS。前提是目数和类型必须相同。第十八页，共二十四页，编辑于2023年，星期日2.4.1关系操作符1)、集合运算：积、并、交、差。C、交运算：（Intesect）定义：关系R和关系S的交是由同时属于R和属于S的元组组成的集合。记为R∩S。第十九页，共二十四页，编辑于2023年，星期日2.4.1关系操作符D、差运算：（Difference）定义：关系R和关系S的差是由属于R而不属于S得元组组成的集合。记为R-S。第二十页，共二十四页，编辑于2023年，星期日2.4.2关系运算A、选择运算：（select）定义：在关系R中选择满足条件F的所有元组组成的集合。记为SLf（R）。其中：SL：选择运算符。R：关系名。F：选择条件。第二十一页，共二十四页，编辑于2023年，星期日2.4.2关系运算B、投影运算：（Project）定义：关系R上的投影是从R中选择出若干属性列组成新的关系。记作：

注意：投影运算之后不仅取消了原关系中的某些列，而且还可能取消某些元组。因为取消了某些属性列后，就可能出现重复行，应取消这些完全相同的行，以免造成冗余。第二十二页，共二十四页，编辑于2023年，星期日2.4.3其它运算和除法运算A、连接运算：（jo