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VisualFoxPro数据库应用教程与实验 第二版 清华大学出版社 第2章关系数据库基本理论 2 1关系模型的基本概念2 2关系代数2 3关系的完整性2 4数据库设计的基本过程2 5E R模型向关系模型的转换 2 1关系模型的基本概念 关系 一个关系是一张二维表格 每个关系都有一个关系名 元组 元组是二维表格中的一行 也称为记录 属性 属性是二维表格中的一列 也称为字段 数据项 属性包括属性名 属性值和属性值类型三部分内容 域 域是属性的取值范围 如 性别的域 男 女 分量 分量是元组中的一个属性值 如 李小伟 男 关系模式 对关系的描述称为关系模式 格式为 关系名 属性名1 属性名2 属性名n 例如 ST 学号 姓名 性别 专业 2 1关系模型的基本概念 候选码 候选码是关系中能够唯一地确定一个元组的一个或多个属性组 也称为码 关键字 每个关系中必须有一个候选码 主码 或主关键字 在一个关系中可能有多个候选码 从中选择一个作为主码 主属性 包含在主码中的属性称为主属性 外码 或外关键字 如果一个关系中的属性或属性组不是该关系的主码 而但它们是另一个关系的主码 则称其为该关系的外码 2 1关系模型的基本概念 例 对应的关系模式 ST 学号 姓名 性别 专业号 对应的关系模式 SP 专业号 专业名称 2 2关系代数 2 2 1传统的关系运算2 2 2专门的关系运算 2 2 1传统的关系运算 传统的关系运算必须满足条件 参与运算的关系的属性个数相同 相应的属性值取自同一个域 以下传统的关系运算中 关系R S满足上述条件 2 2 1传统的关系运算 并 由属于R或属于S的所有元组 去掉重复元组 组成的集合 记为R S R S t t R t S 例 2 2 1传统的关系运算 交 由同时属于R和S的元组组成的集合 记为R S R S t t R t S 例 2 2 1传统的关系运算 差 由只属于R而不属于S的元组组成的集合 记为R S 例 2 2 1传统的关系运算 笛卡尔积设关系R有r个属性 n个元组 关系S有s个属性 m个元组 则它们的笛卡尔积运算定义为 其中 tr是R的元组 ts是S的元组 trts表示由R的元组和S的元组结合组成新的元组 例 R S 2 2 2专门的关系运算 选择是指从关系中选择满足一定条件的元组 并将它们组成一个新的关系 例2 4 根据表2 1关系ST 查询性别为男的全体学生 2 2 2专门的关系运算 投影投影运算是从列的角度进行的运算 它是从指定关系中选择出若干属性列组成新的关系 例2 5 查询学生的学号和姓名 即对学生关系ST在学号和姓名两个列进行投影 2 2 2专门的关系运算 连接用来连接相互之间有联系的两个关系 产生一个新的关系 一般情况下 进行连接运算的两个关系必须具有相同的属性列 并且根据相同的属性列的取值是否相等来选择构成结果关系的元组 在结果中把重复的属性列去掉 连接运算表示为 其中 是比较运算符 等值连接 当 为 时的连接运算 称之 然连接是一种特殊的等值连接 它要求两个关系中进行比较的属性相同 属性值相等 并且在结果关系中把重复的属性列去掉 例2 6 根据表2 1 表2 2对应的关系ST和SP 求等值连接和自然连接 ST 4 Sp 1 2 3关系的完整性 实体完整性 若属性A是关系R的主属性 则属性A不能取空值 参照完整性 若属性 或属性组 F是关系R的外码 它与关系S的主码Ks相对应 则R中每个元组在F上的值只能符合两种情况之一 或者取空值 F的每个属性值均为空值 或者等于S中某个元组的主码值 关系R称为参照关系 关系S称为被参照关系 用户定义的完整性 是指用户对关系中的具体数据及数据之间的相互关系定义约束条件 2 4数据库设计的基本过程 规范的数据库设计方法是新奥尔良方法 它将数据库设计分为四个阶段 需求分析概念结构设计逻辑结构设计物理结构设计 2 4数据库设计的基本过程 通常将数据库设计过程分为以下六个阶段 需求分析阶段概念结构设计阶段逻辑结构设计阶段物理结构设计阶段数据库实施阶段数据库运行和维护阶段 2 5E R模型向关系模型的转换 将实体型转换为关系模式将E R图中的每个实体型转换成一个关系模式 实体的属性成为关系的属性 实体的码成为关系的码 例2 7 将学生实体E R图 见图1 6 转换为关系模式 图1 6学生实体及其属性 该关系模式为 学生 学号 姓名 性别 年龄 2 5E R模型向关系模型的转换 将实体之间的联系转换为关系模式1 1联系的转换 一个1 1联系可以转换为一个独立的关系模式 也可以与任意一端对应的关系模式合并 如果转换为一个独立的关系模式 则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性 每个实体的码均是该关系的候选码 如果与某一端实体对应的关系模式合并 则需要在该关系模式的属性中加入另一个关系模式的码和联系本身的属性 2 5E R模型向关系模型的转换 例2 8 将某学校的校长任职E R图 见图2 5 转换成关系模式 图2 5校长任职E R图 转换后的关系模式有 学校 校名 地址 电话 校长 姓名 性别 年龄 职称 任职 校名 姓名 任职年月 2 5E R模型向关系模型的转换 1 n联系的转换 一个1 n联系可以转换为一个独立的关系模式 也可以与n端对应的关系模式合并 如果转换为 个独立的关系模式 则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性 而关系的码为n端实体的码 m n联系的转换 一个m n联系转换为 个关系模式 与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性 而关系的码为各实体码的组合 例2 9