第二章-關(guān)系數(shù)據(jù)模型

第二章關(guān)系數(shù)據(jù)模型主要內(nèi)容包括：關(guān)系、碼、關(guān)系數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系、關(guān)系完整性規(guī)則、數(shù)據(jù)字典與系統(tǒng)目錄、關(guān)系代數(shù)。12.1關(guān)系（relation）關(guān)系是行與列交叉的二維表。關(guān)系中的一個(gè)元組對應(yīng)表中的一行，關(guān)系中的一個(gè)屬性對應(yīng)表中的一列，每一個(gè)屬性有一個(gè)取值范圍，稱為屬性域。2

1.關(guān)系實(shí)例關(guān)系學(xué)生表男、女年、月、日元組學(xué)號姓名性別出生年月系編號99202何海洋男12/09/8010299212田平平女11/08/7910299303康立華女02/05/7810399204李強(qiáng)男04/05/801023

表2.1在關(guān)系數(shù)據(jù)模型術(shù)語之間的對照表關(guān)系理論關(guān)系數(shù)據(jù)庫某些軟件開發(fā)商關(guān)系表數(shù)據(jù)庫文件元組行記錄屬性列字段

2.關(guān)系數(shù)據(jù)模型術(shù)語

之間的對照表4

3.關(guān)系的性質(zhì)

列是同質(zhì)的

有唯一的列名

列在表中的順序無關(guān)緊要

表中任意兩行不能完全相同?

行在表中的順序也無關(guān)緊要每一個(gè)行與列的交叉點(diǎn)上必須是單值的5

4.數(shù)據(jù)類型

數(shù)值：可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算的數(shù)據(jù)。字符：由任何字符或符號組成的文字串。日期：按照特定格式存儲的日期數(shù)據(jù)，可以對日期型數(shù)據(jù)進(jìn)行特殊的數(shù)學(xué)運(yùn)算。邏輯：邏輯型數(shù)據(jù)只能有真或假兩個(gè)值。62.2碼（Key）

能夠唯一標(biāo)識一個(gè)元組的屬性或?qū)傩越M，稱為超碼。侯選碼是最小超碼，它的任意真子集都不能成為超碼。在一個(gè)關(guān)系中可能有多個(gè)侯選碼，可以選取一個(gè)侯選碼作為主碼來唯一地標(biāo)識每一個(gè)元組。。

72.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系

在關(guān)系模型中，利用“在一個(gè)關(guān)系中包含另一個(gè)關(guān)系的屬性”的方法來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。8系系編號系主任地址102齊麗A301103白向陽B209學(xué)生學(xué)號姓名系編號99202何海洋10299212田平平10299303康立華10399310白緯強(qiáng)103聯(lián)系主碼外碼9成績課程號學(xué)號分?jǐn)?shù)

C19920280C39921295C29930376C39930387

任課教工號課程號10202C110212C210303C310303C1教工教工號姓名系編號10202江明10210212葛立娟10210303李平103學(xué)生學(xué)號姓名系編號99202何海洋10299212田平平10299303康立華103課程課程號課程名系編號

C1數(shù)學(xué)102C2英語103C3運(yùn)籌學(xué)102系系編號系主任地址

102齊麗A301103白向陽B209102.4關(guān)系完整性規(guī)則

1.實(shí)體完整性（Entityintegrity）實(shí)體完整性：關(guān)系的主碼不能取空值（NULL）。2.參照完整性（Referentialintegrity）

參照完整性：外碼必須是被參照關(guān)系主碼的有效值，或者是“空值”。

11

導(dǎo)師研究生允許為空值不允許是非法值。教工號姓名性別職稱101康平男教授104李林女副教授105田澤男教授學(xué)號姓名性別教工號99103田玉兵男10199210姚立立女

99213曲海男1001允許為空值不允許是非法值。122.5數(shù)據(jù)字典與系統(tǒng)目錄

一個(gè)DBMS必須提供系統(tǒng)目錄(systemcatalog)或數(shù)據(jù)字典(datadictionary)，用于存儲系統(tǒng)自身的各種有用信息，以保障數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)正確運(yùn)行。數(shù)據(jù)字典中包括數(shù)據(jù)庫中表的結(jié)構(gòu)信息、索引、用戶、完整性約束、安全性約束。13SYSTABLE表名稱列數(shù)行數(shù)……

部門35……

職工430…………表名稱列名類型寬度部門部門號char3部門部門名稱char16部門電話號碼char8職工職工號char4

職工姓名char8

職工性別char2職工出生年月dateSYSCOLUMN14

2.6關(guān)系代數(shù)選擇、投影、并、差、笛卡兒乘積、交、連接、外連接。152.6.1選擇(SELECT)

選擇運(yùn)算是從關(guān)系中選擇某些滿足條件的元組構(gòu)成一個(gè)新的關(guān)系。通常選擇運(yùn)算表達(dá)式記成：б<條件表達(dá)式>(R)。

162.6.2投影(PROJECT)

投影運(yùn)算是從關(guān)系中選擇某些屬性列構(gòu)成一個(gè)新的關(guān)系。投影的結(jié)果將消除重復(fù)元組。通常投影運(yùn)算表達(dá)式記作：∏A,B（R），其中A和B是屬性名，R是一個(gè)關(guān)系。172.6.3并

(UNION)

設(shè)關(guān)系R和S的屬性數(shù)目（n列）相同，且相應(yīng)的屬性取自同一個(gè)域，則關(guān)系R與S的并是由屬于R或?qū)儆赟的元組組成的新關(guān)系。其結(jié)果是具有n個(gè)屬性的關(guān)系，且消除重復(fù)元組。通常并運(yùn)算表達(dá)式記作：R∪S。182.6.4差(DIFFERENCE)

設(shè)關(guān)系R和S具有相同數(shù)目的屬性（n列），且相應(yīng)的屬性取自同一個(gè)域，則關(guān)系R與S的差是由屬于R而不屬于S的元組構(gòu)成的新關(guān)系。記作：R-S。192.6.5笛卡兒積(PRODUCT)關(guān)系R與關(guān)系S的笛卡兒積記成：R×S，若R有m個(gè)屬性，S有n個(gè)屬性，則R×S是一個(gè)具有（m+n）個(gè)屬性的關(guān)系，且R×S元組的前m列是R的一個(gè)元組，后n列是S的一個(gè)元組。如果R有i個(gè)元組，S有j個(gè)元組，則R×S有（i×j）個(gè)元組。202.6.6交(INTERSECT)設(shè)關(guān)系R和S具有相同數(shù)目的屬性（n列），且相應(yīng)的屬性取自同一個(gè)域，則關(guān)系R與S的交是由既屬于R又屬于S的元組構(gòu)成的新關(guān)系。記作：R∩S。21連接運(yùn)算是選擇兩個(gè)關(guān)系的笛卡兒積中滿足連接條件的元組。2.6.7連接(JOIN)22

1.自然連接

連接屬性是公共屬性（或?qū)傩越M），且結(jié)果關(guān)系中消除重復(fù)的屬性列，則此等值連接稱為自然連接。23

2.6.8外連接(OUTERJOIN)外連接是連接的擴(kuò)展.連接運(yùn)算結(jié)果中只保留滿足連接條件的元組,而外連接還保存不滿足條件的元組.不滿足條件的元組的空缺部分填入NULL。241.左外連接（leftouterjoin）關(guān)系R與S進(jìn)行連接操作，且連接條件為P。若連接的結(jié)果中除了在P上相匹配的元組外，還包含左關(guān)系R中不相匹配的元組，而其對應(yīng)于S的屬性賦予NULL（空值），這種連接稱為左外連接。用符號*?表示。

252.右外連接（rightouterjoin）關(guān)系R與S進(jìn)行連接操作，且