《DB关系数据库》PPT课件.ppt

管理科学与工程教研室,人文经管学院,数据库原理及设计,Principle of Database Systems,安 海 忠,课程内容,2 关系数据库理论,关 系 数据库,关系 模型,关系数据结构、关系代数、关系的完整性约束,关系数 据理论,规范化（函数依赖、范式）,关系 系统,系统恢复 安全性,标准 语言,SQL,设计,设计的步骤,2.1 关系模型概述,请问：逻辑数据模型的组成？,数据结构,数据操作,数据的约束条件,2.1 关系模型概述,关系模型,关系 数据 结构,一张二维表格,关系 操作 集合,查询,关系 完整性 约束,实体约束性,插入,删除,修改,选择,投影,连接,除,并,交,差,参照约束性,用户定义的约束性,2.2 关系数据结构,域,是一组具有相同数据类型的值的集合,D1（导师）=张清玫，刘逸 D2（专业）=信息，管理 D3（研究生）=李勇，王敏，刘晨,域的笛卡尔积,给定一组域D1，D2，Dn，其笛卡尔积为,元组,分量,概念,来自D1域,来自D2域,来自D3域,元组,D1D3D3,问题：李勇导师是两个、专业是两个，这样他就属于四个方面的研究生,不能用笛卡尔积来表示现实中的关系,2.2 关系数据结构,关系(Relation),D1D2Dn的子集叫做在域D1，D2，Dn上的关系，记做,R(D1，D2，Dn),假设导师与专业一对一；导师与研究生一对多；一名研究生只能有一个导师,如果研究生没有重名，那么可以当做主键(Primary Key),属性,概念,2.2 关系数据结构,关系是笛卡儿积的有一定意义的、有限的子集 。,概念,关系也是一个二维表，表的每一行对应一个元组，表的每一列对应一个域。,对每列起一个唯一的名字，称为属性（Attribute）。,n元关系有n个属性。当n=1时，称该关系为单元关系，当n=2时，称该关系为二元关系。,2.2 关系数据结构,关系，在社会学意义上，是中国社会中特有的一种人际互动形式，是费孝通差序格局理论中的重要概念。按照费的解释，在传统中国社会中，“社会关系是逐渐从一个一个人推出去的，是私人联系的增加，社会范围是一根根私人联系所构成的网络”。,概念,“差序格局”一词是费孝通老先生提出的，旨在描述亲疏远近的人际格局，如同水面上泛开的连晕一般，由自己延伸开去，一圈一圈，按离自己距离的远近来划分亲疏,2.2 关系数据结构,关系的性质1,同质的列,不允许的,2.2 关系数据结构,关系的性质2,不同的属性应该有不同的名称,不允许的，应该为“曾用名”,2.2 关系数据结构,关系的性质3,属性是无序的,2.2 关系数据结构,关系的性质4,元组不能重复,不能重复,2.2 关系数据结构,关系的性质5,元组无序,2.2 关系数据结构,关系的性质6,分量是原子,非规范化关系,规范化关系,2.2 关系数据结构,关系的性质6,分量是原子举例,建立个人档案库：身份证号、姓名、性别、配偶姓名、配偶出生年月、配偶单位,怎么设计呢？,这样的设计有问题吗？,如果一个人有两个配偶怎么办？,2.2 关系数据结构,关系模式,在数据库中要区分型和值。,关系模式,关系,关系,二维表格,行,列,每一行为一元组,每一列为一属性,2.2 关系数据结构,关系模式,域:D1,D2,D3,属性,每一行是属性集合笛卡尔积的一个元素，即元组,属性之间的依赖关系,2.2 关系数据结构,关系模式,关系模式可以形式化定义为：,R(U, D, dom, F),关系名,属性集合,属性来自的域,属性向域的映象集合,属性间数据依赖关系集合,2.2 关系数据结构,关系模式,举例,来自同一个域：人。为此需要进行区分开,映象：属性的类型和长度,2.2 关系数据结构,关系模式,关系模式是静态的、稳定的,关系是动态的，随时间不断变化的,关系是关系模式在某一时刻的状态和内容,2.3 关系的完整性,关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件,实体完整性,参照完整性,用户定义的完整性,必须满足的完整性约束条件，由关系系统自动支持,2.3 关系的完整性,实体完整性,规则2.1,若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。,主属性,空是不允许的,2.3 关系的完整性,关系键,2.3 关系的完整性,外部关系键,学生,课程,成绩,外部键,外部键,主键,主键,2.3 关系的完整性,参照完整性,回顾：在线图书销售ER图,订单,2.3 关系的完整性,参照完整性,客户信息数据库,图书信息数据库,订单信息数据库？,必须是一致的,2.3 关系的完整性,参照完整性,订购关系,客户关系,客户ID,图书关系,图书ID,在线图书销售的关系参照图,是订购关系的外码,被参照关系,参照关系,2.3 关系的完整性,参照完整性,规则2.2,若属性F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对应，则对应R中每个元组在F上的值必须为：,或者取空值； 或者等于S中某个元组的主码值。,或者空，或者必须是客户关系中的某个元组的值,或者空，或者必须是图书关系中的某个元组的值,2.3 关系的完整性,用户定义的完整性,用户定义的完整性,针对某一具体关系数据库的约束条件,客户信息数据库,图书信息数据库,订单信息数据库,0-1000,=0,0-1000,2.3 关系的完整性,实例讨论,参照完整性,选课关系中的参照完整性？,学生,教师,课程,小结,关系模型,关系 数据 结构,关系 操作 集合,关系 完整性 约束,实体约束性,参照约束性,用户定义的约束性,域,域的笛卡尔积,关系,关系性质,作