数据库课仅供个人学习学习教案

1、会计学1数据库课仅供个人数据库课仅供个人(grn)学习学习第一页，共115页。2第1页/共115页第二页，共115页。3第2页/共115页第三页，共115页。4据库据库第3页/共115页第四页，共115页。5第4页/共115页第五页，共115页。6第5页/共115页第六页，共115页。7 例：第6页/共115页第七页，共115页。8例如：有一组域 D1=导师集合=张清玫、刘逸； D2=专业集合=计算机专业、信息专业； D3=学生集合=王敏、刘晨、李勇；第7页/共115页第八页，共115页。9表2.1 D1,D2,D3的笛卡尔积导师(dosh)学生(xu sheng)专业(zhuny)张清玫计算

2、机专业李勇张清玫张清玫张清玫张清玫张清玫计算机专业计算机专业信息专业信息专业信息专业刘晨王敏刘晨王敏李勇刘逸计算机专业计算机专业信息专业信息专业信息专业计算机专业刘逸刘逸刘逸刘逸刘逸刘晨王敏李勇刘晨王敏李勇第8页/共115页第九页，共115页。10第9页/共115页第十页，共115页。11笛卡尔积可表示为一个二维表表中的每行对应(duyng)一个元组，表中的每列对应(duyng)一个域mMin1i第10页/共115页第十一页，共115页。12域的顺序可以颠倒。第11页/共115页第十二页，共115页。13关系(gun x)中的每个元素是关系(gun x)中的元组，通常用t表示。当n=1时，称该

3、关系为单元关系（Unary relation） 或一元关系 当n=2时，称该关系为二元关系（Binary relation）第12页/共115页第十三页，共115页。14表表 2.2 SAP 关系关系 导师导师 专业专业 学生学生 张清玫张清玫 信息专业信息专业 李勇李勇 张清玫张清玫 信息专业信息专业 刘晨刘晨 刘逸刘逸 信息专业信息专业 王敏王敏 域元组第13页/共115页第十四页，共115页。15第14页/共115页第十五页，共115页。16最极端的情况(qngkung)：关系模式的所有属性组是这个关系模式的候选码，称为全码（All-key）第15页/共115页第十六页，共115页。17

4、第16页/共115页第十七页，共115页。18第17页/共115页第十八页，共115页。19 列的顺序无所谓（列的次序可以任意交换） 任意两个元组的候选(hu xun)码不能相同 行的顺序无所谓（行的次序可以任意交换） 分量必须取原子值第18页/共115页第十九页，共115页。20第19页/共115页第二十页，共115页。21第20页/共115页第二十一页，共115页。22属性间的数据依赖关系集合属性构成属性来自(li z)的域 属性与域之间的映象关系第21页/共115页第二十二页，共115页。23第22页/共115页第二十三页，共115页。24第23页/共115页第二十四页，共115页。25

5、以区别第24页/共115页第二十五页，共115页。26第25页/共115页第二十六页，共115页。27型值第26页/共115页第二十七页，共115页。28关系数据库的值：关系模式在某一时刻对应的关系的集合，简称为关系数据库。第27页/共115页第二十八页，共115页。29第28页/共115页第二十九页，共115页。30 查询：并、交、差、笛卡尔积、选择、投影(tuyng)、连接、除数据更新(gngxn)：插入、删除、修改查询的表达能力是其中最主要的部分 并、差、笛卡尔积、选择、投影是5种基本操作 集合操作方式：操作的对象和结果都是集合， 一次一集合的方式常用的关系操作关系操作的特点第29页/共

6、115页第三十页，共115页。31谓词变元的基本对象是域变量代表：QBE具有关系代数和关系演算双重(shungchng)特点的语言代表：SQL（Structured Query Language）用对关系的运算来表达(biod)查询要求用谓词来表达查询要求第30页/共115页第三十一页，共115页。32第31页/共115页第三十二页，共115页。33第32页/共115页第三十三页，共115页。34应用领域(ln y)需要遵循的约束条件，体现了具体领域(lny)中的语义约束第33页/共115页第三十四页，共115页。35第34页/共115页第三十五页，共115页。36主码学号不能取空值第35页/

7、共115页第三十六页，共115页。37不可区分的实体，这与第（2）点相矛盾，因此这个规则称为实体完整性。第36页/共115页第三十七页，共115页。38第37页/共115页第三十八页，共115页。39第38页/共115页第三十九页，共115页。40u学生关系(gun x)引用了专业关系(gun x)的主码“专业号”。u学生关系(gun x)中的“专业号”值必须是确实存在的专业的专业号，u 即专业 关系(gun x)中有该专业的记录。主码主码第39页/共115页第四十页，共115页。41第40页/共115页第四十一页，共115页。42学学 号号姓姓 名名性性 别别专专 业业 号号年年 龄龄班班

8、长长8 0 1张张 三三女女0 11 98 0 28 0 2李李 四四男男0 12 08 0 3王王 五五男男0 12 08 0 28 0 4赵赵 六六女女0 22 08 0 58 0 5钱钱 七七男男0 21 9“班长(bn chn)” 必须是确实存在的学生的学号 主码外码，引用了本关系的“学号”第41页/共115页第四十二页，共115页。43第42页/共115页第四十三页，共115页。44学生(xu sheng)关系专业(zhuny)关系专业号参照关系被参照关系学生关系的外码(a)第43页/共115页第四十四页，共115页。45学生(xu sheng)关系选修(xunxi)关系课程关系(b

9、)学号课程号被参照关系被参照关系参照关系选修关系的外码选修关系的外码例2： 选修关系的“学号” 与学生关系的主码“学号”相对应第44页/共115页第四十五页，共115页。46参照(cnzho)关系被参照(cnzho)关系第45页/共115页第四十六页，共115页。47值必须为：值必须为：或者取空值（或者取空值（F的每个属性值均为的每个属性值均为空值）空值）或者等于或者等于S中中(被引用表被引用表)某个元组某个元组的主码值的主码值第46页/共115页第四十七页，共115页。48第47页/共115页第四十八页，共115页。49“学号”和“课程(kchng)号”可能的取值 ： （1）选修关系中的主属

10、性，不能取空值（2）只能取相应被参照关系中已经存在的主码值第48页/共115页第四十九页，共115页。50第49页/共115页第五十页，共115页。51第50页/共115页第五十一页，共115页。52针对(zhndu)某一具体关系数据库的约束条件，反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。关系模型应提供定义和检验(jinyn)这类完整性的机制，以便用统一的系统的方法处理它们，而不要由应用程序承担这一功能。第51页/共115页第五十二页，共115页。53“课程号”属性必须(bx)取唯一值非主属性“课程名”也不能取空值“学分”属性只能取值1，2，3，4第52页/共115页第五十三页，共115

11、页。54第53页/共115页第五十四页，共115页。55(zhunmn)的关系运算第54页/共115页第五十五页，共115页。56表2.4 关系(gun x)代数运算符 运算符含义(hny) 运算符含义(hny)集合运算符比较运算符 -并差交笛卡尔积 大于大于等于小于小于等于等于不等于第55页/共115页第五十六页，共115页。57表2.4 关系(gun x)代数运算符（续） 运算符含义(hny)运算符含义(hny) 选择投影连接除逻辑运算符专门的关系运算符非与或第56页/共115页第五十七页，共115页。58第57页/共115页第五十八页，共115页。59 RS = t|t Rt S 第58

12、页/共115页第五十九页，共115页。60RABCa1a1a2b1b2b2c1c1c2SABCa1a1a2b2b3b2c2c1c2RSABCa1a1a2b2b1b2c1c1c2a1b3c2第59页/共115页第六十页，共115页。61第60页/共115页第六十一页，共115页。62RABCa1a1a2b1b2b2c1c1c2SABCa1a1a2b2b3b2c2c1c2R-SABCa1b1c1-第61页/共115页第六十二页，共115页。63S RS = R (R-S）第62页/共115页第六十三页，共115页。64RABCa1a1a2b1b2b2c1c1c2SABCa1a1a2b2b3b2c2

13、c1c2RSABCa1a2b2b2c1c2第63页/共115页第六十四页，共115页。65RS = tr ts |tr R tsS 第64页/共115页第六十五页，共115页。66RABCa1a1a2b1b2b2c1c1c2SABCa1a1a2b2b3b2c2c1c2RSR.AR.BR.CS.AS.BS.Ca1b1c1a1b1c1a1b1c1a1a1a2b2b3b2c2c1c2a1a1a2b2b3b2c2c1c2a1a1a2b2b3b2c2c1c2a1b2c2a1b2c2a1b2c2a2b2c1a2b2c1a2b2c1第65页/共115页第六十六页，共115页。67第66页/共115页第六十七

14、页，共115页。68第67页/共115页第六十八页，共115页。69A第68页/共115页第六十九页，共115页。70第69页/共115页第七十页，共115页。71第70页/共115页第七十一页，共115页。72像集举例(j l) x1在R中的像集Zx1 =Z1，Z2，Z3x2在R中的像集Zx2 =Z2，Z3x3在R中的像集Zx3=Z1，Z3x1z1x1z2x1z3x2z2x2z3x3z1x3z3R第71页/共115页第七十二页，共115页。73第72页/共115页第七十三页，共115页。74(a) Student学生-课程(kchng)数据库: 学生关系Student、课程(kchng)关系

15、Course和选修关系SC学号学号Sno姓名姓名Sname性别性别Ssex年龄年龄Sage所在系所在系Sdept200215121李勇李勇男男20CS200215122刘晨刘晨女女19IS200215123王敏王敏女女18MA200215125张立张立男男19IS第73页/共115页第七十四页，共115页。75课程号课程号Cno课程名课程名Cname先行课先行课Cpno学分学分Ccredit1数据库数据库542数学数学23信息系统信息系统144操作系统操作系统635数据结构数据结构746数据处理数据处理27PASCAL语言语言64Course(b)第74页/共115页第七十五页，共115页。7

16、6 (c)SC学号学号Sno课程号课程号Cno成绩成绩Grade200215121192200215121285200215121388200215122290200215122380第75页/共115页第七十六页，共115页。77第76页/共115页第七十七页，共115页。78第77页/共115页第七十八页，共115页。79SnoSnameSsexSageSdept200215122刘晨女19IS200215125张立男19IS查询(chxn)结果为：第78页/共115页第七十九页，共115页。80 SnoSnameSsexSageSdept200215122刘晨女19IS200215123

17、王敏女18MA200215125张立男19IS查询(chxn)结果为：第79页/共115页第八十页，共115页。81第80页/共115页第八十一页，共115页。82 但投影之后不仅取消了原关系(gun x)中的某些列，而且还可能取消某些元组（避免重复行）第81页/共115页第八十二页，共115页。83第82页/共115页第八十三页，共115页。84SnameSdept李勇CS刘晨IS王敏MA张立IS查询(chxn)结果为：第83页/共115页第八十四页，共115页。85SdeptCSISMA查询(chxn)结果为：第84页/共115页第八十五页，共115页。86 ABtr ts连接运算从R和S

18、的广义(gungy)笛卡尔积RS中选取（R关系） 在A属性组上的值与（S关系）在B属性组上值满足比较 关系的元组 1）连接(linji)也称为连接(linji)2）连接运算的含义从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组R S = | tr Rts StrAtsB A和B：分别为R和S上度数相等且可比的属性组：比较运算符 第85页/共115页第八十六页，共115页。87 R S = | tr Rts StrA = tsB A=Btr ts第86页/共115页第八十七页，共115页。88tr ts第87页/共115页第八十八页，共115页。89 ABRS自然连接还需要取消重复(chngf

19、)列，所以是同时从行和列的角度进行运算。第88页/共115页第八十九页，共115页。90ABCa1b15a1b26a2b38a2b412RBEb13b27b310b32b52S第89页/共115页第九十页，共115页。91 CEAR.BCS.BEa1b15b27a1b15b310a1b26b27a1b26b310a2b38b310注意(zh y)：条件为 CE第90页/共115页第九十一页，共115页。92R.B=S.B AR.BCS.BEa1b15b13a1b26b27a2b38b310a2b38b32第91页/共115页第九十二页，共115页。93 ABCEa1b153a1b267a2b3

20、810a2b382第92页/共115页第九十三页，共115页。94外连接如果把舍弃的元组也保存在结果(ji gu)关系中，而在其他 属性上填空值(Null)，这种连接就叫做外连接 （OUTER JOIN）左外连接如果只把左边关系(gun x)R中要舍弃的元组保留就叫做左外连接(LEFT OUTER JOIN或LEFT JOIN)右外连接如果只把右边关系S中要舍弃的元组保留就叫做右外连接(RIGHT OUTER JOIN或RIGHT JOIN)。第93页/共115页第九十四页，共115页。95下图是例5中关系(gun x)R和关系(gun x)S的外连接 ABCEa1b153a1b267a2b3

21、810a2b382a2b412NULLNULLb5NULL2(a) 外连接(linji)第94页/共115页第九十五页，共115页。96ABCEa1b153a1b267a2b3810a2b382a2b412NULL图(b)是例5中关系(gun x)R和关系(gun x)S的左外连接,ABCEa1b153a1b267a2b3810a2b382NULL b5NULL2(b)左外连接(linji)(c)右外连接图(c)是右外连接 第95页/共115页第九十六页，共115页。97第96页/共115页第九十七页，共115页。98RS第97页/共115页第九十八页，共115页。99BCDb1c2d1b2c1d1b2c3d2例6：设关系(gun x)R、S分别为下图的(a)和(b)，RS的结果为图(c) ABCa1b1c2a2b3c7a3b4c6a1b2c3a4b6c6a2b2c3a1b2c1RAa1(c)(b)R SS(a)第98页/共115页第九十九页，共115页。100第99页/共115页第一百页，共115页。101然后求：然后求：Sno,Cno(SC)K Cno 1 3第100页/共115页第一百零一页，共115页。102SnoCno20021512