《数据库原理及MySQL应用（微课版）》课件 第2章关系模型及关系运算

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关系模式及关系运算2.1基本概念学号姓名性别籍贯出生日期班级号2005004王小红女河南洛阳02/12/199005183012005006黄大鹏男陕西西安04/05/199105183012005008张文彬男陕西富平03/20/19900518301学生基本信息表关系模型是建立在严格的数据概念的基础上的。但从用户观点看，关系模型的数据结构其实就是一张规范化的二维表格，每一张二维表称为一个关系（Relation）。二维表中存放了两类数据，实体本身的数据和实体间的联系。1.关系：是一张二维表。如图所示，通常将一个无重复行、无重复列的二维表看作一个关系，每个关系都有一个关系名。2.表：也成为关系，由表名、构成表的各个列及若干行数据组成。每个表有一个唯一的表名。表的结构称为关系模式，表示格式为：表名（列名1，列名2，列名3，…）上述例子关系模式可以表达为：学生基本信息（学号，姓名，性别，籍贯，出生日期，班级号）3.列：表中的列也称作字段或属性，且每一列有同一数据类型，列名不能重复4.行：表中的行也称为元组或记录，表中的一行就是一条记录或一个元组。5.关键字：也称作码或者主键，表中能够唯一确定一个元组的属性或属性组。6.候选键：如果一个表中具有多个能够唯一标识一个元组的属性，候选键中任选一个可作为主键。7.外部关键字：也称为外键。如果表的一个字段不是本表的主键或候选键，而是另外一个表的主键或候选键，则该字段称为外键。8.域：属性的取值范围。9.数据类型：表中的每一列存储内容的限制格式，每列有且只有一个数据类型，一列数据属于一类数据类型。在关系R中，属性A不是主键，而是另一个关系S的主键，则在R中，属性A是（）A.R的候选键B.R的外键C.S的候选键D.S的外键思考答案：B2.2关系数据库基本性质每列不可再分表的任意两个元组不能完全相同表中每一列是同一数据类型，且列的值来自相同的域不同列的值可以出自同一个域，但列名不能相同表中列的顺序可以任意交换，行的顺序也可以任意交换2.3数据库设计的步骤

数据库设计是给定一个应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库，实现有效存储数据，满足应用需求、信息需求和处理需求。比较常用的数据库设计方法分为六个阶段：1.需求分析：进行数据库设计首先必须准确了解和分析用户需求（包括数据和处理），整个工作的基础2.概念结构设计：是整个数据库设计的关键，生成E-R图3.逻辑结构设计：是把概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并进行优化。E-R图转换为关系数据模型。4.物理结构设计：是为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。5.数据库实施：设计人员运用DBMS提供的数据语言（如sql）及其他宿主语言（如C、PHP等），根据逻辑结构和物理结构设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。6.数据库运行与维护：数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。在数据库运行期间，需要不断对其进行维护、调整、修改、评价。2.4关系数据库设计的方法

遵从数据库设计的步骤，重点介绍概念结构设计与逻辑结构设计的方法。1.概念结构的设计方法设计概念结构通常有四类方法（补充，考点）（1）自顶向下：首先定义全局概念结构的框架，再逐步细化（2）自底向上：首先定义各局部应用的概念结构，然后再将他们集成起来，得到全局概念结构（3）逐步扩张：首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩张，以滚雪球的方式逐步生成其他的概念结构，直至总体概念结构（4）混合策略：即自顶向下和自底向上相结合概念结构设计是将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构（即概念模型）的过程，它是整个数据库设计的关键。通常使用E-R图来描述现实世界的概念模型。1n职务概念模型向关系模型转换要解决的问题是：实体和实体间的联系都要转换如何确定关系模式的属性和码2.逻辑结构的设计方法逻辑结构设计的任务是把概念结构设计阶段已设计好的基本E-R图转换为关系模型。关系模型的逻辑结构是一组关系模式的集合。关系模式的表示：关系名（属性名1，属性名2……）转换一般遵循以下原则：(1)实体的转换。E-R图中的一个实体对应一个关系模式。E-R图中实体的属性对应关系模式的属性，E-R图中实体的码对应关系模式中的码，并用下划线标识。例如，教务管理系统E-R图中，有学生、班级、课程、教师4个实体，则它们转换为4个关系模式，分别为：学生（学号，姓名，性别，籍贯，出生日期，班级号）班级（班级号，专业，所在院系，人数，所在教室）课程（课程号，课程名，学分，学时，教材，归属院系）教师（教师号，姓名，性别，出生日期，职称，联系电话）(2)实体间联系的转换。按联系的种类划分，其转换分为以下3种转换方式。①对于1:1联系，联系的属性由联系本身的属性和与之联系的两个实体的码组成，而联系的码由各实体的码共同组成。如：班级与班长的联系，转换后的关系模式为：班级（班级号，专业，所在院系，人数，所在教室）班长（学号，姓名，性别，籍贯，出生日期）管理（班号，学号，所得荣誉）②

对于1:n联系，联系的属性由联系本身的属性和与之联系的两个实体的码组成，而联系的码由n端实体的码组成。一般情况下，我们这样来做：在n端实体的关系模式中加入联系自身的属性及另一个实体的码。如：这里将n端实体“学生”与学生归属关系模式合并：

学生（学号，姓名，性别，籍贯，出生日期，班级号，职务）班级（班级号，专业，所在院系，人数，所在教室）③对于n:m联系，联系的属性由联系本身的属性和与之联系的两个实体的码组成，而联系的码为各实体的码共同组成。学生（学号，姓名，性别，籍贯，出生日期，班级号）课程（课程号，课程名，学时，学分，教材，归属院系）选修（学号，课程号，成绩，学期）1.3数据库设计基础学生（学号，姓名，性别，籍贯，出生日期，班级号，职务）班级（班级号，专业，所在院系，人数，所在教室）课程（课程号，课程名，学分，学时，教材，归属院系）教师（教师号，姓名，性别，出生日期，职称，联系电话）讲授（课程号，教师号，学期，上课教室，上课评价）选修（学号，课程号，成绩，学期）职务内容总结数据模型

模型，数据模型的要素，数据模型的分类概念模型E-R图要素，画法概念模型到关系模型的转换转换原则与方法思考题1.数据模型最常用的类型是（）。

A：层次模型B:网状模型C:关系模型D:信息模型2.实体间的关系类型（）（多选）。

A:一对多B:多对多C:多对一D:一对一3.数据模型通常由（）三要素构成。

A:网络模型、关系模型、面向对象模型

B:数据结构、网状模型、关系模型C:数据结构、数据操纵、关系模型D:数据结构、数据操纵、数据的完整性约束4.E-R图的基本元素（）（多选）。A:实体B:属性C:联系D:记录5.关系模式中的候选键（）

A.有且仅有一个B.必然有多个C.可以有一个或多个D.以上都不对本节作业复习内容