SQL Server 2008数据库应用技术(第2版)刘卫国全套教案课件

第1章数据库技术概论

《SQLServer2008数据库应用技术》1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

基础知识1.5关系的规范

化理论1.6数据库的设

计方法1.7SQLServer

数据库概述1.8SQL和T-SQL概述本章学习目标:了解数据库技术的产生背景与发展概况。掌握数据库系统的组成与特点。理解数据模型的概念及基本知识。掌握关系数据库的基本理论及设计方法。了解SQLServer2008常用管理工具与SQL语言的基本概念。

《SQLServer2008数据库应用技术》1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

基础知识1.5关系的规范

化理论1.6数据库的设

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.1SQLServer数据库概述1.1.1数据与数据处理

1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1．数据和信息数据是对客观事物的某些特征及相互联系的一种抽象化、符号化表示。信息是数据中所包含的意义。数据与信息既有区别，又有联系。数据是用来表示信息的，是承载信息的物理符号；信息是加工处理后的数据，是数据所表达的内容。另一方面，信息不随表示它的数据形式而改变，它是反映客观现实世界的知识；而数据则具有任意性，用不同的数据形式可以表示同样的信息。例如，一个城市的天气预报情况是一条信息，而描述该信息的数据形式可以是文字、图像或声音等。2．数据处理数据处理是指将数据转换成信息的过程。例如，全体考生各门课程的考试成绩记录了考生的考试情况，属于原始数据，对考试成绩进行分析和处理，如按成绩从高到低顺序排列、统计各分数段的人数等，进而可以根据招生人数确定录取分数线，输出的数据信息。数据管理是指数据的收集、组织、存储、检索和维护等操作。数据管理的基本目的是为了实现数据共享、降低数据冗余、提高数据的独立性、安全性和完整性，从而能更加有效地管理和使用数据资源。1.1SQLServer数据库概述1.1.1数据与数据处理

1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

基础知识1.5关系的规范

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.1SQLServer数据库概述1.1.2数据管理技术的4个发展阶段

1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述数据管理技术经历了人工管理、文件管理、数据库管理和新型数据管理技术4个发展阶段。1．人工管理阶段20世纪50年代中期以前，计算机主要应用于科学计算。在硬件方面，外存储器只有磁带、卡片和纸带等，没有磁盘等直接存取的外存储器。在软件方面，只有汇编语言，没有操作系统，没有数据管理的软件。数据管理的特点:（1）数据不保存（2）由应用程序管理数据（3）数据有冗余，无法实现共享（4）数据对程序不具有独立性1.1SQLServer数据库概述1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述2．文件管理阶段20世纪50年代后期至60年代后期，计算机开始大量用于数据管理。硬件上出现了直接存取的大容量外存储器，如磁盘、磁鼓等。软件方面，出现了高级语言和操作系统。操作系统中的文件系统专门用于管理数据。文件管理的特点：（1）数据可以长期保存（2）数据对程序有一定独立性1.1.2数据管理技术的4个发展阶段

1.1SQLServer数据库概述1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.1.2数据管理技术的4个发展阶段

文件管理的缺点：（1）数据的共享性差、冗余度大，容易造成数据不一致（2）数据独立性差（3）数据之间缺乏有机的联系，缺乏对数据的统一控制和管理1.1SQLServer数据库概述1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.1.2数据管理技术的4个发展阶段

3．数据库管理阶段20世纪60年代后期，数据量急剧增加，数据共享性要求更加强烈。数据库（Database，DB）是按一定的组织方式存储起来的、相互关联的数据集合。数据库管理系统（DatabaseManagementSystem，DBMS）对数据进行统一的控制和管理，把所有应用程序中使用的相关数据汇集起来，按统一的数据模型存储在数据库中。1.1SQLServer数据库概述1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.1.2数据管理技术的4个发展阶段

数据库管理的特点：（1）在应用程序和数据库之间保持较高的独立性，（2）数据具有完整性、一致性和安全性（3）具有充分的共享性高，有效地减少了数据冗余。1.1SQLServer数据库概述1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.1.2数据管理技术的4个发展阶段

4．新型数据管理技术（1）分布式数据库系统分布式数据库系统(DistributedDatabaseSystem，DDBS)是数据库技术与计算机网络技术、分布式处理技术相结合的产物，系统中的数据地理上分布在计算机网络的不同结点，但逻辑上属于一个整体的数据库系统。分布式数据库系统的主要特点如下。①数据是分布的②数据是逻辑相关的③结点的自治性1.1SQLServer数据库概述1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.1.2数据管理技术的4个发展阶段

（2）面向对象数据库系统面向对象数据库系统(ObjectOrientedDatabaseSystem，OODBS)是将面向对象的模型、方法和机制，与先进的数据库技术有机地结合而形成的新型数据库系统。它从关系模型中脱离出来，强调在数据库框架中发展类型、数据抽象、继承和持久性。（3）多媒体数据库系统多媒体数据库系统(MultimediaDatabaseSystem，MDBS)是数据库技术与多媒体技术相结合的产物。是能存储和管理多种媒体的数据库。（4）数据仓库技术数据仓库(DataWarehouse，DW)作为决策支持系统(DecisionSupportSystem，DSS)的有效解决方案，涉及3方面的技术内容：数据仓库技术、联机分析处理(OnLineAnalysisProcessing，OLAP)技术和数据挖掘(DataMining，DM)技术。数据仓库用于数据的存储和组织，联机分析处理集中于数据的分析，数据挖掘则致力于知识的自动发现。1.1SQLServer数据库概述1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.1.2数据管理技术的4个发展阶段

（5）大数据技术大数据(BigData)是规模非常巨大和复杂的数据集。大数据有4个基本特征：①数据规模大：数据量大是大数据的基本属性。②数据种类多：数据类型繁多、格式复杂是大数据的重要特性。数据来自多种数据源，非结构化数据大量涌现。③要求数据处理速度快：对于大数据而言，许多应用都要求能够实时处理，例如有大量在线交互的电子商务应用，大数据要求快速、持续的实时处理。④数据价值密度低：数据价值密度低是大数据关注的非结构化数据的重要属性。1.1.2数据管理技术的4个发展阶段

1.1SQLServer数据库概述1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述大数据本质也是数据，但它包括非结构化数据，为此给数据管理技术带来新的挑战：①大数据的表示面临挑战。用统一的模型对非结构化数据进行分析处理非常困难，目前使用的方法是数据标识，标识方法可减轻数据识别和分类的困难，但却给用户增添了预处理工作量。②数据量的成倍增长给数据存储能力带来了挑战。③数据融合技术面临挑战。④数据跨越组织边界传播给信息安全带来了巨大挑战。1.1SQLServer数据库概述1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.1.2数据管理技术的4个发展阶段

1.2数据库系统1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.2.1数据库系统的组成

数据库系统是由计算机系统、数据库及其描述机构、数据库管理系统和有关人员组成的具有高度组织性的整体。1．计算机硬件计算机硬件系统是数据库系统的物质基础，是存储数据库及运行数据库管理系统的硬件资源，主要包括计算机主机、存储设备、输入输出设备及计算机网络环境。2．计算机软件包括操作系统、数据库管理系统及数据库应用系统等。数据库管理系统（DBMS）提供数据定义、数据操纵、数据库管理、数据库建立和维护以及通信等功能。数据库应用系统是指利用数据库系统资源开发的、面向某一类实际应用的应用软件系统。3．数据库数据库（DB）是指数据库系统中按照一定的方式组织的、存储在外部存储设备上的、能为多个用户共享的、与应用程序相互独立的相关数据集合。4．数据库系统的有关人员数据库系统的有关人员主要有3类：最终用户、数据库应用系统开发人员和数据库管理员（DatabaseAdministrator，DBA）。1.2数据库系统1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.2.1数据库系统的组成

1.2.2数据库的结构体系

数据库领域公认的标准结构是三级模式结构，它包括外模式、模式和内模式。图1-1数据库的三级模式以及二级映射1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.2数据库系统1．数据库的三级模式美国国家标准协会（AmericanNationalStandardsInstitute，ANSI）提出了标准化建议，将数据库结构体系分为三级：面向用户或应用程序员的用户级、面向建立和维护数据库人员的概念级、面向系统程序员的物理级。用户级对应外模式，概念级对应概念模式，物理级对应内模式。（1）概念模式概念模式又称逻辑模式，或简称为模式，对应于概念级。是对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的总体描述，是所有用户的公共数据视图（全局视图）。1.2.2数据库的结构体系

1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.2数据库系统（2）外模式外模式又称子模式或用户模式，对应于用户级。它是某个或某几个用户所看到的数据库的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。外模式是从概念模式导出的一个子集，包含概念模式中允许特定用户使用的那部分数据。（3）内模式内模式又称存储模式或物理模式，对应于物理级。它是数据库中全体数据的内部表示或底层描述。1.2.2数据库的结构体系

1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.2数据库系统2．三级模式间的二级映射数据库管理系统在三级模式之间提供了二级映射，保证了数据库中的数据具有较高的物理独立性和逻辑独立性。（1）概念模式/内模式的映射（2）外模式/概念模式的映射1.2.2数据库的结构体系

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.2数据库系统1.2数据库系统1.2.3数据库系统的特点

1．数据结构化2．数据共享性高、冗余度低3．具有较高的数据独立性4．有统一的数据控制功能1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.3数据模型1.3.1数据模型的组成要素

数据模型的3个组成要素。1．数据结构数据结构研究数据之间的组织形式（数据的逻辑结构）、数据的存储形式（数据的物理结构）以及数据对象的类型等。2．数据操作数据操作用于描述系统的动态特性，是指对数据库中的各种数据所允许执行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则。3．数据的完整性约束数据的完整性约束是一组完整性规则的集合。1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.3.2数据抽象的过程

1．对现实世界的抽象2．观念世界中的概念模型概念模型的表示方法目前较常用的是实体联系模型（EntityRelationshipModel），简称E-R模型。E-R模型主要用E-R图来表示。3．机器世界中的逻辑模型和物理模型图1-2数据抽象的过程1.3数据模型1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.3.3概念模型

1．实体与实体集实体（Entity）是现实世界中任何可以相互区分和识别的事物，它可以是能触及的客观对象，例如，一位教师、一名学生、一种商品等，还可以是抽象的事件，例如，一场足球比赛、一次借书等。性质相同的同类实体的集合称为实体集（EntitySet）。例如，一个系的所有教师。2．属性每个实体都具有一定的特征或性质用以相互区分。如教师的编号、姓名、性别、职称等。实体的特征称为属性。能唯一标识实体的属性或属性集，称为实体标识符。例如，教师的编号。1.3数据模型1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述3．类型与值属性和实体都有类型（Type）和值（Value）之分。属性类型就是属性名及其取值类型，属性值就是属性所取的具体值。例如教师实体中的“姓名”属性，属性名“姓名”和取字符类型的值是属性类型，而“黎德瑟”、“王德浩”等是属性值。每个属性都有特定的取值范围，即值域（Domain），例如“性别”属性的值域为（男，女）。1.3.3概念模型

1.3数据模型1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述实体类型（EntityType）就是实体的结构描述，通常是实体名和属性名的集合例如，教师实体类型是：教师（编号，姓名，性别，出生日期，职称，基本工资，研究方向）教师“王德浩”的实体值是：（T6，王德浩，男，09/21/65，教授，2750，数据库技术）同类型实体的集合称为实体集（EntitySet）。在SQLServer中，用“表”来表示同一类实体，即实体集，用“记录”来表示一个具体的实体，用“字段”来表示实体的属性。1.3.3概念模型

1.3数据模型1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述4．实体间的联系实体之间的对应关系称为联系，它反映了现实世界事物之间的相互关联。（1）一对一联系如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中至多只有一个实体与之联系，反之亦然，则称实体集A与实体集B具有一对一联系，记为1:1。例如，工厂和厂长的联系。1.3.3概念模型

1.3数据模型1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述（2）一对多联系如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中可以有多个实体与之联系，反之，对于实体集B中的每一个实体，实体集A中至多只有一个实体与之联系，则称实体集A与实体集B有一对多的联系，记为1:n。例如，一个公司和职员的联系。（3）多对多联系如果对于实体集A中的每一个实体，实体集B中可以有多个实体与之联系，而对于实体集B中的每一个实体，实体集A中也可以有多个实体与之联系，则称实体集A与实体集B之间有多对多的联系，记为m:n。例如，读者和图书的联系。1.3.3概念模型

1.3数据模型1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述5．E-R图E-R图是用一种直观的图形方式建立现实世界中实体及其联系模型的工具。E-R模型用矩形框表示现实世界中的实体，用菱形框表示实体间的联系，用椭圆形框表示实体和联系的属性，实体名、属性名和联系名分别写在相应框内。对于作为实体标识符的属性，在属性名下画一条横线。实体与相应的属性之间、联系与相应的属性之间用线段连接。联系与其涉及的实体之间也用线段连接，同时在线段旁标注联系的类型（1:1、1:n或m:n）。1.3数据模型1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.3.3概念模型

例：读者实体和图书实体的多对多联系模型，其中“借书证号”属性作为读者实体的标识符（不同读者的借书证号不同），“书号”属性作为图书实体的标识符。图1-3读者实体和图书实体的E-R图1.3数据模型1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.3.3概念模型

1.3.4逻辑模型

在数据库系统中，常用的逻辑模型有层次模型、网状模型和关系模型3种。1．层次模型层次模型（HierarchicalModel）用树形结构来表示实体及其之间的联系。建立层次模型需要满足两个条件。①有一个结点没有父结点，这个结点即根结点。②其他结点有且仅有一个父结点。如一个单位的行政机构、一个家庭的世代关系等。采用层次模型来设计的数据库称为层次数据库。层次模型的数据库管理系统是最早出现的，典型代表有IBM公司在1968年推出的IMS（InformationManagementSystem）系统。1.3数据模型1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述2．网状模型网状模型（NetworkModel）用以实体类型为结点的有向图来表示各实体及其之间的联系。其特点有如下两点。①可以有一个以上的结点无父结点。②至少有一个结点有多于一个的父结点。网状模型要比层次模型复杂，但它可以直接用来表示“多对多”联系。然而由于技术上的困难，一些已实现的网状数据库管理系统（如DBTG系统）中仍然只允许处理“一对多”联系。1.3数据模型1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.3.4逻辑模型

3．关系模型用二维表格来表示实体及其相互之间的联系。在关系模型中，把实体集看成一个二维表，每一个二维表称为一个关系。每个关系均有一个名字，称为关系名。关系模型是由若干个关系模式（RelationalSchema）组成的集合。关系模型数据结构简单、容易理解，而且它建立在严格的数学理论基础上，是目前比较流行的一种数据模型。SQLServer2008就是一种关系数据库管理系统。1.3数据模型1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.3.4逻辑模型

一个关系就是没有重复行和重复列的二维表，二维表的每一行在关系中称为元组，每一列在关系中称为属性。教师关系模式：教师（编号，姓名，性别，出生日期，职称，基本工资，研究方向。1.3数据模型1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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1.4关系数据库基础知识1.4.1关系数据库的基本概念

1．关系关系是一种规范化了的二维表格。关系具有以下6条性质。①关系必须规范化，每一个属性都必须是不可再分的数据项。编号姓名工资标准基本工资/元标准津贴/元业绩津贴/元E1张东235025001780E2王南145013501560E3李西245029001870E4陈北178023001780表1-2不能直接作为关系的表格示例1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述②列是同质的（Homogeneous），即每一列中的分量是同一类型的数据，来自同一个域。③在同一关系中不允许出现相同的属性名。④关系中不允许有完全相同的元组。⑤在同一关系中元组的次序无关紧要，也就是说，任意交换两行的位置并不影响数据的实际含义。⑥在同一关系中属性的次序无关紧要，任意交换两列的位置不影响数据的实际含义，不会改变关系模式。1.4关系数据库基础知识1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.4.1关系数据库的基本概念

2．元组二维表格的每一行在关系中称为元组（Tuple），相当于表的一个记录（Record）。一行描述了现实世界中的一个实体。在关系数据库中，行不能重复。3．属性二维表格的每一列在关系中称为属性（Attribute）。每个属性有一个属性名，一个属性在其每个元组上的值称为属性值。每个属性的取值范围称为该属性的值域，在关系数据库中列不能重复。属性不可再分，即属性是一个基本的数据项，不能是几个数据的组合项。模式和关系模型：关系模式是属性名及属性值域的集合，关系模型是一组相互关联的关系模式的集合。1.4关系数据库基础知识1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.4.1关系数据库的基本概念

4．关键字关系中能唯一区分、确定不同元组的单个属性或属性组合，称为该关系的一个关键字，又称为键或码（Key）。单个属性组成的关键字称为单关键字，多个属性组合的关键字称为组合关键字。在关系中能够唯一区分、确定不同元组的属性或属性组合，称为候选关键字（CandidateKey）。例如，表1-1所示关系中的“编号”是候选关键字在候选关键字中选定一个作为关键字，称为该关系的主关键字或主键（PrimaryKey）。关系中主关键字的取值是唯一的。1.4关系数据库基础知识1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.4.1关系数据库的基本概念

5．外部关键字如果关系中某个属性或属性组合并非本关系的关键字，但却是另一个关系的关键字，则称这样的属性或属性组合为本关系的外部关键字或外键（ForeignKey）。在关系数据库中，用外部关键字表示两个表之间的联系。例如，在表1-1的教师关系中，增加“部门代码”属性，则“部门代码”属性就是一个外部关键字，该属性是“部门”关系的关键字，该外部关键字描述了“教师”和“部门”两个实体之间的联系。1.4关系数据库基础知识1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.4.1关系数据库的基本概念

1.4关系数据库基础知识1.4.2关系运算

1．传统的关系运算（1）并（Union）设R、S同为n元关系，且相应的属性取自同一个域，则R、S的并也是一个n元关系，记作R∪S。R∪S包含了所有分属于R、S或同属于R、S的元组。（2）差（Difference）设R、S同为n元关系，且相应的属性取自同一个域，则R、S的差也是一个n元关系，记作R-S。R-S包含了所有属于R但不属于S的元组。1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述（3）交（Intersection）设R、S同为n元关系，且相应的属性取自同一个域。R、S的交也是一个n元关系，记作R∩S。R∩S包含了所有同属于R、S的元组。（4）广义笛卡尔积设R是一个包含m个元组的j元关系，S是一个包含n个元组的k元关系。R、S的广义笛卡尔积是一个包含m×n个元组的j+k元关系，记作R×S，并定义R×S={（r1，r2，…，rj，s1，s2，…，sk）|（r1，r2，…，rj）∈R且{s1，s2，…，sk}∈S}即R×S的每个元组的前j个分量是R中的一个元组，而后k个分量是S中的一个元组。1.4.2关系运算

1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.4关系数据库基础知识例1-1设R={（a1，b1，c1），（a1，b2，c2），（a2，b2，c1）}，S={（a1，b2，c2），（a1，b3，c2），（a2，b2，c1）}，求R∪S、R-S、R∩S、R×S。根据运算规则，有如下结果：R∪S={（a1，b1，c1），（a1，b2，c2），（a2，b2，c1），（a1，b3，c2）}R-S={（a1，b1，c1）}R∩S={（a1，b2，c2），（a2，b2，c1）}1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.4.2关系运算

1.4关系数据库基础知识R×S={（a1，b1，c1，a1，b2，c2），（a1，b1，c1，a1，b3，c2），（a1，b1，c1，a2，b2，c1），（a1，b2，c2，a1，b2，c2），（a1，b2，c2，a1，b3，c2），（a1，b2，c2，a2，b2，c1），（a2，b2，c1，a1，b2，c2），（a2，b2，c1，a1，b3，c2），（a2，b2，c1，a2，b2，c1）}R×S是一个包含9个元组的6元关系。1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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计方法1.7SQLServer

数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.4.2关系运算

1.4关系数据库基础知识2．专门的关系运算（1）选择（Selection）设R={（a1，a2，…，an）}是一个n元关系，F是关于（a1，a2，…，an）的一个条件，R中所有满足F条件的元组组成的子关系称为R的一个选择，记作σF（R），并定义：σF（R）={（a1，a2，…，an）|（a1，a2，…，an）∈R且（a1，a2，…，an）满足条件F}简言之，对R关系按一定规则筛选一个子集的过程就是对R施加了一次选择运算。1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

基础知识1.5关系的规范

化理论1.6数据库的设

计方法1.7SQLServer

数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.4.2关系运算

1.4关系数据库基础知识（2）投影（Projection）设R=R(A1，A2，…，An)是一个n元关系，{i1，i2，…，im}是{1，2，…，n}的一个子集，并且i1<i2<…<im，定义：称π(R)是R在上的一个投影。1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

基础知识1.5关系的规范

化理论1.6数据库的设

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.4.2关系运算

1.4关系数据库基础知识（3）连接（Join）连接是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，记作RS，其中A和B分别为R和S上维数相等且可比的属性组，θ是比较运算符。连接运算从R和S的笛卡尔积R×S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θ的元组。连接运算中有两种常用的连接，一种是等值连接，另一种是自然连接。θ为=的连接运算称为等值连接，它是从关系R与S的笛卡尔积中选取A、B属性值相等的那些元组。1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

基础知识1.5关系的规范

化理论1.6数据库的设

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.4.2关系运算

1.4关系数据库基础知识自然连接是一种特殊的等值连接，它要求关系R中的属性A和关系S中的属性B名字相同，并且在结果中把重复的属性去掉。R和S进行自然连接时，把该舍弃的元组也保存在新关系中，同时在这些元组新增加的属性上填上空值（Null），这种连接就称为外连接。如果只把R中要舍弃的元组放到新关系中，称为左外连接；如果只把S中要舍弃的元组放到新关系中，称为右外连接；如果把R和S中要舍弃的元组都放到新关系中，称为完全外连接。1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

基础知识1.5关系的规范

化理论1.6数据库的设

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.4.2关系运算

1.4关系数据库基础知识例1-2设有两个关系模式R（A，B，C）和S（B，C，D），其中关系R={（a，b，c），（b，b，f），（c，a，d）}，关系S={（b，c，d），（b，c，e），（a，d，b），（e，f，g）}，分别求π(A,B)(R)、πA=b(R)、RS、R和S自然连接、R和S完全外连接、R和S左外连接、R和S右外连接的结果。根据连接运算的规则，结果如下：π(A,B)(R)={（a，b），（b，b），（c，a）}πA=b(R)={（b，b，f）}R▷◁S={(a,b,c,a,d,b),(b,b,f,b,c,d),(b,b,f,b,c,e)}R.A=S.B1.4.2关系运算

1.4关系数据库基础知识1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

基础知识1.5关系的规范

化理论1.6数据库的设

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述R和S自然连接={（a，b，c，d），（a，b，c，e），（c，a，d，b）}R和S完全外连接={（a，b，c，d），（a，b，c，e），（c，a，d，b），（b，b，f，Null），（Null，e，f，g）}R和S左外连接={（a，b，c，d），（a，b，c，e），（c，a，d，b），（b，b，f，Null）}R和S右外连接={（a，b，c，d），（a，b，c，e），（c，a，d，b），（Null，e，f，g）}1.4.2关系运算

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述例1-3一个关系数据库由职工关系E和工资关系W组成，关系模式如下：E（编号，姓名，性别）W（编号，基本工资，标准津贴，业绩津贴）写出实现以下功能的关系运算表达式。①查询全体男职工的信息。②查询全体男职工的编号和姓名。③查询全体职工的基本工资、标准津贴和业绩津贴。根据运算规则，写出关系运算表达式如下：①对职工关系E进行选择运算，条件是“性别='男'”，关系运算表达式是：σ性别='男'（E）1.4.2关系运算

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述②先对职工关系E进行选择运算，条件是“性别='男'”，这时得到一个“男”职工关系，再对“男”职工关系在属性“编号”和“姓名”上作投影计算，关系运算表达式是：π（编号，姓名）（σ性别='男'（E））③先对职工关系E和工资关系W进行连接运算，连接条件是“E.编号=W.编号”，这时得到一个职工工资关系，再对职工工资关系作投影计算，关系运算表达式是：π（编号，姓名，基本工资、标准津贴，业绩津贴）（EW）

1.4.2关系运算

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.4.3关系的完整性约束

在关系模型中，数据完整性包括实体完整性（EntityIntegrity）、参照完整性（ReferentialIntegrity）及用户自定义完整性（User-definedIntegrity）3种。1．实体完整性关系模型中以主关键字作为唯一性标识。主关键字中的属性即主属性不能取空值。实体完整性就是指关系的主属性不能取空值，并且不允许两个元组的关键字值相同。1.4关系数据库基础知识1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述2．参照完整性设F是关系R的一个或一组属性，但不是关系R的关键字，如果F与关系S的主关键字Ks相对应，则称F是关系R的外部关键字，并称关系R为参照关系，关系S为被参照关系或目标关系。参照完整性规则就是定义外部关键字与主关键字之间的引用规则。3．用户定义完整性不同的关系数据库系统根据其应用环境的不同，往往还需要一些特殊的约束条件，用户定义完整性就是针对某一具体关系数据库的约束条件，它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求，例如规定关系中某一属性的取值范围。1.4.3关系的完整性约束

1.4关系数据库基础知识1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.5关系的规范化理论1.5.1关系模式的数据冗余和操作异常问题

设有商品供应关系模式：商品供应（供应商名称，供应商地址，联系人，商品名称，订货数量，单价），该模式的一个关系实例如表1-4所示。表1-4商品供应关系供应商名称供应商地址联系人商品名称订货数量单价科海电子有限公司韶山南路22号章铁一笔记本计算机109800.00科海电子有限公司韶山南路22号章铁一激光打印机52800.00达仁计算机公司芙蓉南路127号李牧笔记本计算机510200.00美希信息实业公司五一路99号林嘉威喷墨打印机5780.00美希信息实业公司五一路99号林嘉威交换机2350.001.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

基础知识1.5关系的规范

化理论1.6数据库的设

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.5.1关系模式的数据冗余和操作异常问题

分析商品供应关系模式，会发现这是一个不好的关系模式，因为它存在数据冗余和操作异常问题。1．数据冗余2．操作异常由于存在数据冗余，就可能导致数据操作异常，这主要表现在以下几个方面。（1）更新异常（2）插入异常（3）删除异常1.5关系的规范化理论1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.5.2函数依赖的基本概念

定义1

设有关系模式R(A1，A2，…，An)或简记为R(U)，X、Y是U的子集，r是R的任一具体关系，如果对r的任意两个元组t1、t2，由t1[X]=t2[X]导致t1[Y]=t2[Y]，则称X函数决定Y，或Y函数依赖于X，记为X→Y。X→Y为模式R的一个函数依赖。这里t1[X]表示元组t1在属性集X上的值，其余符号表示的含义类似。定义2R、X、Y如定义1所设，如果X→Y成立，但对X的任意真子集X1，都有X1→Y不成立，称Y完全函数依赖于X，否则，称Y部分函数依赖于X。1.5关系的规范化理论1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述定义3设X、Y、Z是关系模式R的不同属性集，若X→Y（但Y→X不成立），Y→Z，称X传递函数决定Z，或称Z传递函数依赖于X。例如，在学生关系模式中，有“学号→班号”，但“班号→学号”不成立，而“班号→班长姓名”，所以有“班长姓名”传递函数依赖于“学号”。在定义3中，如果Y→X也成立，则称Z直接函数依赖于X，而不是传递函数依赖。在学生关系模式中，当学生没有重名时，有“学号→姓名”，“姓名→学号”，“姓名→班号”，“班号”对“学号”是直接函数依赖，不是传递函数依赖。1.5.2函数依赖的基本概念

1.5关系的规范化理论1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1．主属性与非主属性（1）候选关键属性和关键属性定义4设关系模式R(A1，A2，…，An)，Ai（i＝1，2，…，n）是R的属性，X是R的一个属性组，如果①X→(A1，A2，…，An)。②对于X的任意真子集X1，X1→(A1，A2，…，An)不成立。则称属性组X是关系模式R的一个候选关键属性。如果关系模式R只有一个候选关键属性，称这唯一的候选关键属性为关键属性，否则，应从多个候选关键属性中指定一个作为关键属性。习惯上把候选关键属性称为候选关键字，关键属性称为关键字。1.5.3关系模式的范式

1.5关系的规范化理论1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述（2）主属性和非主属性一个关系模式R可能有多个候选关键属性，而一个候选关键属性又可能包含多个属性，这样，R的所有属性Ai（i＝1，2，…，n）按是否属于一个候选关键属性被划分为两类：主属性和非主属性。定义5设Ai是关系模式R的一个属性，若Ai属于R的某个候选关键属性，称Ai是R的主属性，否则，称Ai为非主属性。1.5.3关系模式的范式

1.5关系的规范化理论1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.5.3关系模式的范式

2．第1范式对关系模式的规范化要求分成从低到高不同的层次，分别称为第1范式、第2范式、第3范式、Boyce-Codd范式、第4范式和第5范式，这里只讨论前4种范式。定义6当关系模式R的所有属性都不能分解为更基本的数据元素时，即R的所有属性均满足原子特征时，称R满足第1范式（1NF）。1.5关系的规范化理论1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述3．第2范式定义7如果关系模式R满足1NF，并且R的所有非主属性都完全函数依赖于R的每一个候选关键属性，称R满足第2范式（2NF）。1.5.3关系模式的范式

1.5关系的规范化理论1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

基础知识1.5关系的规范

化理论1.6数据库的设

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述4．第3范式定义8如果关系模式R满足1NF，并且R的所有非主属性都不传递函数依赖于R的每一个候选关键字，称R满足第3范式（3NF）。不满足3NF的关系模式中必定存在非主属性对候选关键字的传递函数依赖。定理1若关系模式R符合3NF条件，则R一定符合2NF条件。1.5.3关系模式的范式

1.5关系的规范化理论1.1数据库技术的产生与发展1.2数据库系统1.3数据模型1.4关系数据库

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述5．Boyce-Codd范式（BCNF范式）定义9如果关系模式R满足1NF，且R的所有属性都不传递函数依赖于R的每一个候选关键字，称R满足BCNF。定理2若关系模式R符合BCNF条件，则R一定符合3NF条件，但反过来却不一定成立。1.5.3关系模式的范式

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数据库概述1.8SQL和T-SQL概述1.5.4关系模式的分解

1．关系模式分解的一般问题所谓关系模式的分解，就是对原有关系模式在不同的属性上进行投影，从而将原有关系模式分解为含有较少属性的多个关系模式。表1-5员工奖金分配表员工号姓名部门月份月度奖00901张小强办公室2013-0538000902陈斌一车间2013-0545000903李哲销售科2013-0588000904赵大明设计科2013-0585000905冯珊办公室2013-0535000906张青松销售科2013-0592000901张小强办公室2013-0635000902陈斌一车间2013-0648000903李哲销售科2013-0685000904赵大明设计科2013-0686000905冯珊办公室2013-0636000906张青松销售科2013-069001.5关系的规范化理论1.1数据库技术的