数据库原理与应用：第七章 创建和使用数据库

1、上节课的回顾数据管理技术的发展历史人工管理、文件系统和数据库系统三个阶段数据库系统的三级模式结构内模式、概念模式、外模式数据库系统中的三种数据模型层次模型、网状模型、关系模型关系数据库关系模型的基本概念、关系的数学定义3.3 关系代数传统的集合运算 关系的并 / 关系的差 / 关系的交 / 关系的笛卡尔积专门的关系运算 选择 / 投影 / 连接 / 除 3.3.1 传统的集合运算设关系R和S具有相同的目n（即两个关系都有n个属性），且相应的属性取自同一个域。 1. 并运算 RS=t| t R t S 关系和关系的所有元组合并，并删去重复的元组，组成新关系。适用于：找出所有出现在两个关系之一的或

2、同时出现在两个关系中的元组。关系的并关系 R关系结果3.3.1 传统的集合运算3.3.1 传统的集合运算2. 差运算 R-S=t| t R t S 关系和关系的差是由属于而不属于的所有元组组成，即从中删去与中相同的元组，组成新关系。适用于：找出在一个关系中而不在另一个关系中的那些元组.关系的差关系 R关系结果3.3.1 传统的集合运算3.3.1 传统的集合运算3. 交运算 RS=t| t R t S 关系和关系的交是由既属于又属于的元组组成，即在与中取相同的元组，组成新关系。适用于：需要找出所有同时出现在两个关系中的元组时。关系的交关系 R关系结果3.3.1 传统的集合运算4. 笛卡尔积 RS

3、=trts| tr R ts S 指将关系的每个元组与关系的每个元组的连接，组成新关系。3.3.1 传统的集合运算适用于: 将任意两个关系的信息无条件组合在一起。关系 R关系结果例：二个没有公共属性的关系的笛卡尔积。3.3.1 传统的集合运算例：二个有共公属性的关系的笛卡尔积。关系 R关系结果为了区别既在关系R中又在关系S中的属性B, 对来自R的属性用R.B表示, 对来自S的属性用S.B表示。3.3.2 专门的关系运算1.选择（Selection）运算选择运算又称为限制运算。选择运算指在关系R中选择满足给定条件的元组，记作：F（R）= t | t R F（t）= 真 逻辑算子 根据公式F对关系

4、R作水平分割，从中挑选出满足公式F的那些元组组成新关系。适用于：可以在某一关系中选择满足给定条件的诸元组构成新的关系3.3.2 专门的关系运算设学生数据库，其关系模式为： 学生（学号, 姓名, 年龄, 性别, 系, 年级）；【例】用关系代数表示在学生数据库中查询全体女生的操作。 性别= 女 （学生）选择是从行的角度进行的运算，产生的关系具有与R相同的属性，但其元组数量总是小于或等于R中的元组数量举例：选择关系R中符合的元组, 将F设为性别=“女” 。关系R结果3.3.2 专门的关系运算3.3.2 专门的关系运算2. 投影(Projection)运算 投影是从关系R中选择出若干属性列组成新的关系

5、，记作： A (R) = t A | t R 适用于：可以从某一关系中选出若干属性列构成新的关系，通常用于查询结果的输出按照A的顺序，从关系R中取相应的列，然后除去结果中的重复元组，3.3.2 专门的关系运算【例】在学生数据库中，查询学生的姓名、性别和系。 姓名, 性别, 系（学生）注意：投影操作后，在新关系中如包含重复元组，则会删除重复元组。投影是从列的角度进行的运算投影的下标可是列序号，也可是列属性名关系R 结果举例：求关系R, 在上的投影, 属性列表为：姓名,性别, 系。3.3.2 专门的关系运算3.3.2 专门的关系运算3. 连接（Join）运算 （1）连接 连接是从两个关系的笛卡儿积

6、中选取属性间满足一定条件的元组。记作： R S=tr ts| trR tsS tr Ats B AB 连接运算从R和S的广义笛卡儿积RS中，选取符合AB条件的元组，是比较远算符。适用于有选择条件的多个关系的数据组合举例： 对关系和进行连接, 条件是元组的属性小于元组的属性。即 . . 关系关系3.3.2 专门的关系运算 . s，s。用基本关系代数运算可定义除为： RS1,2,r-s(R)-1,2,r-s(1,2,r-s(R)S)-R)3.3.2 专门的关系运算 除运算得到的一个新关系P(X)，P是R中满足下列条件的元组在X属性列上的投影：元组在X上的分量值x的像集Y(x)包含S在Y上的投影的集

7、合。在关系代数中，除运算可理解为笛卡尔积的逆运算。ABCDabcdabefbcefedcdedefabde关系RCDcdef关系SABabbcedRSr-s例已知关系R和S，求RSABabedA,B(R)3.3.2 专门的关系运算RS1,2,r-s(R)-1,2,r-s(1,2,r-s(R)S)-R)【例】给出选课和必修课关系，它们的关系模式为：选课(学号,课号,成绩)；必修课(课号,课名),求学号课号成绩S1C1AS1C2BS1C3BS2C1AS2C3BS3C1BS3C3BS4C1AS4C2AS5C2BS5C3BS5C1A课号课名C1数据结构C3操作系统RS1,2,r-s(R)-1,2,r-

8、s(1,2,r-s(R)S)-R)学号S1S2S3S4S51,2,r-s(R)=学号 1,2,r-s(R)S学号课号课名S1C1数据结构S1C3操作系统S2C1数据结构S2C3操作系统S3C1数据结构S3C3操作系统S4C1数据结构S4C3操作系统S5C1数据结构S5C3操作系统RS 1,2,r-s(R)- 1,2,r-s( 1,2,r-s(R)S)-R) 1,2,r-s(R)S学号课号课名S1C1数据结构S1C3操作系统S2C1数据结构S2C3操作系统S3C1数据结构S3C3操作系统S4C1数据结构S4C3操作系统S5C1数据结构S5C3操作系统学号课号成绩S1C1AS1C2BS1C3BS2

9、C1AS2C3BS3C1BS3C3BS4C1AS4C2AS5C2BS5C3BS5C1AR( 1,2,r-s(R)S)-R学号课号课名S4C3操作系统RS 1,2,r-s(R)- 1,2,r-s( 1,2,r-s(R)S)-R)学号S1S2S3S4S5 1,2,r-s(R)( 1,2,r-s(R)S)-R学号课号课名S4C3操作系统学号S1S2S3S5该结果表示求出了选择了必修课表中所有规定的全部课程的学生学号。思考：如果直接求选课必修课，结果为什么？小结在关系操作集合中还有很多种其它的运算。但是, 最基本的运算只有五个：并、差、笛卡尔积、选择、投影。使用上述五种基本运算, 可将其它的所有运算表

10、达出来。 比如, 连接运算, 可通过先进行笛卡尔积运算, 然后再进行选择运算来得到。 再比如, 对关系R1和R2作交运算, 则可以从R1中减去R2得到R3, 然后再从R1中减去R3得到。也就是说, 通过几步差运算表达。【例3.2】求各运算结果 =5 ()书上第28页对关系作行筛选，条件是属性=5BCD563【例3.2】求各运算结果 A, C（ ）对关系的、C二个属性作投影AC134679【例3.2】求各运算结果先对关系S做行筛选，再对结果中的C、D二个属性作投影 (3) ， (B = 5 ( ) ) CD63(4) 【例3.2】求各运算结果对关系、作连接，条件是的第3属性=的第2属性 3 =

11、2 AR.BR.CS.BS.CD123232456563【例3.2】求各运算结果(5) 对关系、作自然连接ABCD12324563第6章 SQL Server2005系统概述本章自学第七章 创建和使用数据库7.1 数据库对象7.2 系统数据库 7.3 SQL Server数据库的存储结构7.4 创建数据库7.5 配置数据库（自学）7.6 删除数据库（自学）7.1 数据库对象1. 表由行和列组成，每一行为一条记录。2. 字段表中的每列称为一个字段，其具有字段类型、大小等属性。基本类型有字符型、文本型、数值型、逻辑型和日期时间型。3. 索引索引是一种表形式的数据结构，由给定的一个或一组数据项（主键

12、或非主键）组成。7.1 数据库对象4. 视图是从一个或多个表中导出的表，视图的结构和数据建立在对表的查询的基础上。5. 存储过程是一组为完成特定功能的SQL语句集合，经编译后以名称的形式存储在SQL Severe服务器端的数据库中。6. 触发器是特殊的存储过程，能在某个规定的事件发生时触发执行。7.2 系统数据库1. Master数据库记录了SQL Server实例的所有系统级信息，是最重要的数据库。2. Tempdb数据库用于保存临时对象或中间数据库。3. Model数据库为新的数据库充当模板，用户新建的数据库是model的副本。4. Msdb数据库用来作为计划警报和作业调度的数据库。7.3

13、 SQL Server数据库的存储结构一、文件和文件组1. 数据库文件主数据文件(Primary)：存放数据，默认扩展名为mdf次数据文件(Secondary)：也用来存放数据，但一个数据库中可以没有次数据文件，其默认扩展名为ndf事务日志文件(Transaction Log)：用来存放事务日志，记录了SQL Server所有事务和这些事务引起的数据库变化，其扩展名为ldf7.3 SQL Server数据库的存储结构2. 数据库文件组 文件组就是文件的组合，通过设置文件组，可以有效地提高数据库的读写速度。主文件组：包含主数据和没有被包含在其他文件组里的文件自定义文件组：包含创建数据库时用Fil

14、eGroup来约束的文件默认文件组：容纳所有创建时没有指定文件组的的表、索引等7.3 SQL Server数据库的存储结构二、数据库的存储结构页(8KB)数据盘区(8个连续页面)表、索引数据库数据（文件）.mdf及.ndf日志（文件）.ldf7.3 SQL Server数据库的存储结构1. 页面（Page）SQL Server中的所有信息都存储在页面上，它是数据库中使用的最小数据单元。每个页面都有一个页面头，用来唯一标识存储在页面中的数据，分为数据页、索引页、文本页、图像页等8种。2. 区（Extent）由8个连续的页面组成的数据结构，每个区只能包含一个数据库对象，每个数据库对象可占用多个盘区

15、。7.3 SQL Server数据库的存储结构三、事务日志事务日志是SQL Server的一个重要的容错特性，可以有效地防止数据库的损坏，维护其完整性。SQL Server中，事务是指一次完成的操作的集合。当一个事务包含多个SQL语句时，为了维护数据库的完整性，它们必须彻底完成或根本不执行。使用数据库的事务日志可以用来防止没有完成的事务破坏数据。7.4 创建数据库在SQL Server中，创建一个数据库需要确定数据库名、所有者、数据库大小和存储数据库的文件等信息。 一般有两种方法：SQL Server Management Studio管理器T-SQL命令语句7.4 创建数据库1.通过SQL

16、Server Management Studio启动SQL Server管理器7.4 创建数据库2.在左边的“对象资源管理器”中选择“数据库”节点，右击后在快捷菜单中选择“新建数据库”3.进入“新建数据库”对话框，输入和设置相关信息启动上机提示选数据库引擎上机提示机房上机时sa的密码是123456选数据库引擎上机提示选数据库引擎上机提示创建数据库上机提示分离或脱机数据库上机提示追加一个数据库上机提示追加一个数据库上机提示修改数据库属性上机提示修改数据库属性上机提示创建数据表关系图上机提示创建数据表关系图上机提示Worker表中党员否，是1位bit型的，不能直接输入是或否，要输入true或false。Worker表中出生日期和参加工作，是datetime型的，要按2011-09-15格式输入。上机提示课后思考总结写出以下例的关系表一关系 （城市名，年份 ）关系 （城市名，1981年，1982年，1983年 ）关系 （城市名#，年份 ，万人数）关系1 （城市名#，年份#，万人数 ）错例写出以下例的关系表二关系2（国家#，性别#，年龄组#，种族#，病人数 ）关系 （国家，性别，年龄组，种族）关系 （国家，性别，