关系模型和关系运算课件

关系模型和关系运算课件CATALOGUE目录关系模型的基本概念关系模型的数据结构关系运算关系数据库管理系统关系模型的应用01关系模型的基本概念关系模型是指以二维表格形式表示实体间关系的数据模型，也称为关系数据库模型。它是由埃德加·科德于1970年提出的一种数据模型，用于描述数据结构、数据操作和数据完整性约束。关系模型是现代数据库系统的核心基础，广泛应用于商业、科研、工程等领域。关系模型的定义关系模型以二维表格的形式存储数据，每个表格代表一个关系，每一行表示一个记录，每一列表示一个属性。表格化关系模型中的表格具有固定的结构，即每一列的数据类型和长度都是确定的，不允许随意添加或删除列。结构化关系模型通过规范化技术将数据分解为较小的关系，以消除数据冗余和保持数据一致性。规范化关系模型中的数据独立于应用程序，通过统一的数据访问语言SQL进行操作，方便了应用程序的开发和维护。数据独立性关系模型的特点起源关系模型的起源可以追溯到20世纪60年代，当时IBM的埃德加·科德首次提出了关系模型的概念。标准化为了规范关系数据库系统的开发和使用，国际标准化组织（ISO）制定了关系数据库标准语言SQL，使得不同厂商的关系数据库系统可以相互兼容。未来趋势随着大数据、云计算、人工智能等技术的不断发展，关系模型将继续发挥重要作用，同时也会不断演进和完善。发展随着计算机技术的不断发展，关系模型逐渐成为数据库系统的主流模型，并出现了许多关系数据库管理系统（RDBMS）。关系模型的历史与发展02关系模型的数据结构关系的定义关系是元组的集合，每个元组代表一条记录。关系的属性每个关系由若干属性组成，每个属性对应一个字段。关系的域每个属性的取值范围称为域。关系的值关系的所有元组构成的值称为关系值。关系的数据结构实体完整性确保关系中的每个元组在主键属性上的值都是唯一的。引用完整性确保关系中的外键属性值必须是另一个关系的有效键值。用户定义的完整性用户根据实际需求定义的约束条件。关系的完整性约束通过选择、投影、连接等操作获取关系中的数据。查询操作向关系中添加新的元组。插入操作从关系中删除指定的元组。删除操作修改关系中已存在的元组。更新操作关系的数据操作03关系运算将两个关系的所有元组合并成一个新关系，包括重复的元组。并运算从一个关系中去除另一个关系中存在的元组，得到一个新关系。差运算找出两个关系中共有的元组，形成一个新关系。交运算传统的集合运算123根据指定的条件筛选出满足条件的元组，形成一个新关系。选择运算从关系中选择需要的属性，形成一个新关系。投影运算将两个关系的元组按照指定的条件进行匹配，形成一个新关系。联接运算专门的关系运算传统的集合运算优先级高于专门的关系运算。通过括号可以改变运算的优先级，将需要先执行的运算放在括号内。运算的优先级和括号的使用括号的使用优先级04关系数据库管理系统数据完整性通过数据类型、约束条件等方式保证数据的完整性，防止无效或错误数据的输入。数据更新允许对数据进行插入、删除和更新等操作，保持数据的一致性和实时性。数据检索支持通过SQL等查询语言对数据进行检索，满足用户对数据查询的需求。数据存储关系数据库管理系统能够存储和管理大量的数据，提供安全、可靠的数据存储环境。RDBMS的基本功能SQL语言SQL语言提供丰富的查询表达式，如选择、投影、连接等，用于从数据库中提取所需的数据。查询表达更新功能事务处理关系数据库管理系统使用结构化查询语言（SQL）进行数据查询和操作。SQL语言支持事务处理，确保数据的完整性和一致性。SQL语言支持数据的插入、删除和更新等操作，实现对数据库中数据的修改。RDBMS的查询语言ABCDRDBMS的实例和产品MySQL流行的开源关系数据库管理系统，广泛应用于Web开发领域。MicrosoftSQLServer微软开发的关系数据库管理系统，适用于企业级应用和大规模数据存储。PostgreSQL强大的开源关系数据库管理系统，具有高度的扩展性和灵活性。OracleDatabase甲骨文公司的关系数据库管理系统，提供全面的企业级数据库解决方案。05关系模型的应用数据库逻辑设计使用关系模型进行数据库的逻辑结构设计，将现实世界的数据需求转化为关系模式。数据规范化通过规范化过程消除数据冗余，确保数据的完整性和一致性。数据库物理设计根据数据库的逻辑结构，设计数据库的存储结构、存储路径和存储分配。数据库设计03数据库统计信息定期收集和更新数据库统计信息，为查询优化提供依据。01查询优化策略根据查询需求选择合适的查询策略，如索引、连接、排序等。02查询执行计划分析查询执行计划，找出性能瓶颈，优化查询语句。数据查询优化数据备份与恢复定期备份数据，