《SQLServer2005數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用》課件第2章 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)及其設(shè)計(jì)方法

1、SQL Server2005 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)及應(yīng)用第2章 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)及其設(shè)計(jì)方法2.1 關(guān)系模型與關(guān)系操作2.2 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念2.3 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法2.1 關(guān)系模型與關(guān)系操作2.1.1 基本概念2.1.2 傳統(tǒng)的集合運(yùn)算2.1.3 專門的關(guān)系運(yùn)算2.1.1 基本概念1關(guān)系：一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)一張二維表，圖2.1中的這張學(xué)生信息表就是一個(gè)關(guān)系。2元組：表中的一行即為一個(gè)元組（也稱為一條記錄）。3屬性：表中的一列即為一個(gè)屬性，圖2.1有6列，對(duì)應(yīng)6個(gè)屬性，給每個(gè)屬性起一個(gè)名字即屬性名，例如student_id即為第一列的屬性名。4碼（key）：表中的某個(gè)屬性（組），它可以惟一確定一個(gè)元組，則

2、稱該屬性組為“侯選碼”。若一個(gè)關(guān)系有多個(gè)候選碼，則選定其中一個(gè)為主碼。如圖2.1中的student_id（學(xué)號(hào)），是該學(xué)生關(guān)系的碼，并且是主碼。5域（domain）：屬性的取值范圍，如圖2.1中學(xué)生性別的域是(男,女)。圖2.1縱的一列稱為一個(gè)屬性（字段），表頭給出屬性名（字段名）橫的一行稱為一個(gè)元組（記錄）2.1.2 傳統(tǒng)的集合運(yùn)算1并2交3差4廣義笛卡爾積 abc123456789Rabc123000789S并關(guān)系R與關(guān)系S的并由屬于R或?qū)儆赟的元組組成，其結(jié)果關(guān)系仍為n目關(guān)系。記作RS abc123456789000RS 交關(guān)系R與關(guān)系S的交由既屬于R又屬于S的元組組成，其結(jié)果關(guān)系仍為n

3、目關(guān)系。記作RS abc123789RS 差關(guān)系R與關(guān)系S的差由屬于R而不屬于S的所有元組組成。其結(jié)果關(guān)系仍為n目關(guān)系。記作R-S abc456R-S廣義笛卡爾積兩個(gè)分別為n目和m目的關(guān)系R和S的廣義笛卡爾積是一個(gè)(n+m)列的元組的集合。元組的前n列是關(guān)系R的一個(gè)元組，后m列是關(guān)系S的一個(gè)元組。若R有A1個(gè)元組，S有A2個(gè)元組，則關(guān)系R和關(guān)系S的廣義笛卡爾積有AlA2個(gè)元組。記作RS R-Sabcabc1231231230001237894561234560004567897891237890007897892.1.3 專門的關(guān)系運(yùn)算1選擇2投影3連接4除選擇是從行的角度進(jìn)行的運(yùn)算 投影是從

4、列的角度進(jìn)行的運(yùn)算 連接等值連接 ABRS2.2 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)基本概念2.2.1關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)定義2.2.2數(shù)據(jù)完整性2.2.3表間關(guān)聯(lián) 2.2.4關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化分析2.2.1關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)定義關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)是指一些相關(guān)的表和其他數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，例如視圖、存儲(chǔ)過(guò)程和索引等的集合。在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，信息存放在二維表中，一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)包含多個(gè)二維表。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)所包含的表之間是有關(guān)聯(lián)的，關(guān)聯(lián)主要由主碼和外碼所體現(xiàn)的參照關(guān)系實(shí)現(xiàn)。 2.2.2數(shù)據(jù)完整性1實(shí)體完整性（Entity Integrity）:實(shí)體完整性用來(lái)保證關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)表中的每一條記錄都是唯一的。 實(shí)體完整性規(guī)則：若屬性A是基本關(guān)系R的主屬性，

5、則屬性A不能取空值。2域完整性（Domain Integrity）:域完整性用于屬性的取值在有效的范圍內(nèi)。3參照完整性（Referential Integrity） 參照完整性用于確保相關(guān)聯(lián)的表間的數(shù)據(jù)保持一致。當(dāng)進(jìn)行增加、刪除和修改關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)表中的記錄時(shí)，必須借助參照完整性來(lái)保證相關(guān)聯(lián)的表之間數(shù)據(jù)的一致性。4用戶自定義完整性（User-defined Integrity） 實(shí)體完整性和參照完整性適用于任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。除此之外，不同的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)根據(jù)其應(yīng)用環(huán)境的不同，往往還需要一些特殊的約束條件。用戶自定義的完整性就是針對(duì)某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的約束條件，它反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須

6、滿足的語(yǔ)義要求。2.2.3表間關(guān)聯(lián)1一對(duì)一關(guān)聯(lián)（one-to-one）2一對(duì)多關(guān)聯(lián)（one-to-many）3多對(duì)多關(guān)聯(lián)（many-to-many） 2.2.4關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化分析11NF:如果一個(gè)關(guān)系R的所有屬性都是不可分的基本數(shù)據(jù)項(xiàng)，則R1NF。任何一個(gè)關(guān)系模式都是1NF，不滿足第一范式的數(shù)據(jù)庫(kù)模式不能稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。 22NF:若關(guān)系RlNF，并且每一個(gè)非主屬性都完全依賴于R的主碼，則R 2NF。33NF:若關(guān)系R2NF，并且每一個(gè)非主屬性不傳遞依賴于R的主碼，則R3NF。 2.3 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法2.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法概述2.3.2 需求分析2.3.3 概念設(shè)計(jì)2.3.4 邏

7、輯設(shè)計(jì)2.3.5 物理設(shè)計(jì)2.3.6 數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施與維護(hù) 2.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法概述數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)分為六個(gè)階段：需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施和數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行維護(hù)。 2.3.2 需求分析進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)首先必須準(zhǔn)確了解與分析用戶需求（包括數(shù)據(jù)與處理）。需求分析是整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的基礎(chǔ)，是最困難、最耗費(fèi)時(shí)間的一步。需求分析的結(jié)果是否準(zhǔn)確地反映了用戶的實(shí)際要求，將直接影響到后面各個(gè)階段的設(shè)計(jì)，并影響到設(shè)計(jì)結(jié)果是否合理和實(shí)用。 2.3.3 概念設(shè)計(jì)將需求分析的結(jié)果綜合為一個(gè)統(tǒng)一的概念模型。首先根據(jù)單個(gè)應(yīng)用的需求，畫出能反映每一個(gè)應(yīng)用需求的局部E-R模型。然后把這些模型合并起來(lái)，消除冗余和可能存在的矛盾，得到系統(tǒng)的E-R模型。 2.3.4 邏輯設(shè)計(jì)將E-R模型轉(zhuǎn)換為所選用的DBMS支持的數(shù)據(jù)模型。對(duì)于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，主要是完成表的關(guān)聯(lián)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2.3.5 物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)是為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適合應(yīng)用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)（包括存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存取方法）。 2.3.6 數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)施與維護(hù)在數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段，設(shè)計(jì)人員運(yùn)用DBMS提供的數(shù)據(jù)語(yǔ)言及其宿主語(yǔ)言，根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)的結(jié)果建立數(shù)據(jù)庫(kù)，編制與調(diào)試應(yīng)用程序，組織數(shù)據(jù)入庫(kù)，并進(jìn)行試運(yùn)行。數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)經(jīng)過(guò)試運(yùn)行后即可