關(guān)系模型及oracle對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫

第三章關(guān)系模型及oracle對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫3.1關(guān)系模型和基本概念3.2關(guān)系代數(shù)3.3oracle對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)第一頁，共三十五頁。關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是支持關(guān)系模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。1970年初，IBM公司的高級(jí)研究員Dr.E.F.Codd發(fā)表論文提出了關(guān)系模型，奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的理論基礎(chǔ)。Dr.E.F.Coddproposedtherelationalmodelfordatabasesystemsin1970s.Vendors:ORACLE(9i),IBM(DB2),Microsoft(ACESSandSQLServer),Foxbase(Foxpro),Sybase第二頁，共三十五頁。關(guān)系的定義關(guān)系（relation）:一個(gè)關(guān)系對(duì)應(yīng)一張二維表元組（tuple）：表中的一行即為一個(gè)元組屬性（attribute）：表中的一列為一個(gè)屬性，給每個(gè)屬性起一個(gè)名字即屬性名（ID，NAME，PHONE，SALES-REP-ID）

第三頁，共三十五頁。主碼（primarykey）:表中的某個(gè)屬性組，它可以唯一確定元組。eachrowofdatainatableisuniquelyidentifiedbyaprimarykey.Itmustcontainavalue外碼（foreignkey）：youcanlogicallyrelateinformationfrommultipletablesusingforeignkeys.

第四頁，共三十五頁。關(guān)系模型關(guān)系模型由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，關(guān)系操作和關(guān)系完整性約束三部分組成。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——關(guān)系（二維表），它由行和列組成。關(guān)系操作——

常見的關(guān)系操作包括：選擇select，投影project，連接join，除divide，并union，交intersection，差difference等查詢query操作和增加insert，刪除delete，修改update操作兩大部分。完整性——關(guān)系的三類完整性約束實(shí)體完整性、參照完整性、用戶定義的完整性

返回第五頁，共三十五頁。關(guān)系代數(shù)Therelationalalgebra(關(guān)系代數(shù))isthebasisofSQL.BasicStructure——Cartesianproduct(笛卡兒積)Formally,givensetsD1,D2,….DnarelationrisasubsetofD1xD2x…xDn,

Thusarelationisasetofn-tuples(a1,a2,…,an)whereeachai

Di第六頁，共三十五頁。例如，D1=導(dǎo)師集合={張清玫，劉逸}，D2=專業(yè)集合={計(jì)算機(jī)，信息}，D3=研究生集合={李勇，劉晨，王名}則D1XD2XD3={(張清玫，計(jì)算機(jī)，李勇),(張清玫，計(jì)算機(jī)，劉晨),(張清玫，計(jì)算機(jī)，王名),(張清玫，信息，李勇),(張清玫，信息，劉晨),(張清玫，信息，王名),(劉逸，計(jì)算機(jī)，李勇),(劉逸，計(jì)算機(jī)，劉晨),(劉逸，計(jì)算機(jī)，王名),(劉逸，信息，李勇),(劉逸，信息，劉晨),

(劉逸，信息，王名)

},共12個(gè)元組。笛卡兒積可對(duì)應(yīng)一張二維表。ExampleofCartesianproduct第七頁，共三十五頁。basicoperatorsSetintersection交Union并setdifference差（集合差）Cartesianproduct笛卡兒積Select選擇Project投影Naturaljoin自然連接Division除Theoperatorstaketwoormorerelationsasinputsandgiveanewrelationasaresult.第八頁，共三十五頁。(1)SelectOperation–ExampleRelationrABCDA=B^D>5

(r)ABCD123710注：選擇條件必須是針對(duì)同一元組中的相應(yīng)屬性值進(jìn)行比較第九頁，共三十五頁。Notation:

p(r)piscalledtheselectionpredicateDefinedas:

p(r)={t|tr

andp(t)} Wherepisaformulainpropositionalcalculusconsistingoftermsconnectedby:(and),(or),(not)

Eachtermisoneof: <attribute> op <attribute>or<constant>whereopisoneof:=,,>,.<.Exampleofselection:

branch-name=“Perryridge”(account)第十頁，共三十五頁。(2)ProjectOperation–ExampleRelationr:ABC102030401112AC1112=AC112A,C(r)第十一頁，共三十五頁。Notation:

A1,A2,…,Ak(r) whereA1,A2areattributenamesandrisarelationname.TheresultisdefinedastherelationofkcolumnsobtainedbyerasingthecolumnsthatarenotlistedDuplicaterowsremovedfromresult,sincerelationsaresetsE.g.Toeliminatethebranch-nameattributeofaccount

account-number,balance(account)

第十二頁，共三十五頁。(3)UnionOperation–ExampleRelationsr,s:rs:AB121AB23rsAB1213第十三頁，共三十五頁。Notation:r

sDefinedas:

r

s={t|trorts}Forr

stobevalid：

1.r,

smusthavethesamearity(等目,同元,samenumberofattributes) 2.Theattributedomainsmustbecompatible(e.g.,2ndcolumn

ofrdealswiththesametypeofvaluesasdoesthe2nd

columnofs)E.g.tofindallcustomerswitheitheranaccountoraloan

customer-name(depositor)customer-name(borrower)第十四頁，共三十五頁。（4）SetDifferenceOperation–ExampleRelationsr,s:r–s:AB121AB23rsAB11第十五頁，共三十五頁。Notationr–sDefinedas:

r–s={t|t

r

andts}

Setdifferencesmustbetakenbetweencompatiblerelations.randsmusthavethesamearityattributedomainsofrandsmustbecompatible第十六頁，共三十五頁。（5）Cartesian-ProductOperation-Example（廣義笛卡兒積）Relationsr,s:rx

s:AB12AB11112222CD1010201010102010EaabbaabbCD10102010Eaabbrs第十七頁，共三十五頁。(6)Set-IntersectionOperationNotation:r

sDefinedas:r

s={t|t

r

and

t

s}Assume:r,shavethesamearity

attributesofrandsarecompatibleNote:r

s=r-(r-s)第十八頁，共三十五頁。Set-IntersectionOperation-ExampleRelationr,s:rsAB121AB23rsAB

2第十九頁，共三十五頁。Notation:rs(7)Natural-JoinOperationLetrandsberelationsonschemasRandSrespectively.

Then,rsisarelationonschemaR

Sobtainedasfollows:Considereachpairoftuplestrfromrandtsfroms.IftrandtshavethesamevalueoneachoftheattributesinR

S,addatuplettotheresult,wherethasthesamevalueastronrthasthesamevalueastsonsExample:R=(A,B,C,D)S=(E,B,D)Resultschema=(A,B,C,D,E)r

sisdefinedas:

r.A,r.B,r.C,r.D,s.E(r.B=s.Br.D=s.D(rxs))第二十頁，共三十五頁。NaturalJoinOperation–ExampleRelationsr,s:AB12412CDaababB13123DaaabbErAB11112CDaaaabEsrs注：(1)r,s必須含有共同屬性(名,域?qū)?yīng)相同),(2)連接二個(gè)關(guān)系中同名屬性值相等的元組(3)結(jié)果屬性是二者屬性集的并集，但消去重名屬性。第二十一頁，共三十五頁。Thetajoin:rs=(rxs)

isthepredicateonattributesintheschema.ThetaJoinistheextensiontotheNatureJoin.第二十二頁，共三十五頁。(8)DivisionOperationSuitedtoqueriesthatincludethephrase“forall”.LetrandsberelationsonschemasRandSrespectivelywhereR=(A1,…,Am,B1,…,Bn)S=(B1,…,Bn)TheresultofrsisarelationonschemaR–S=(A1,…,Am)

rs={t|tR-S(r)us(tur)}注：商來自于R-S(r)，并且其元組t與s的拼接被r覆蓋。

rs

第二十三頁，共三十五頁。DivisionOperation–ExampleRelationsr,s:r

s:AB12AB12311134612rs返回第二十四頁，共三十五頁。Oracle體系結(jié)構(gòu)

(1)物理結(jié)構(gòu)

datafilesredologfilescontrolfilesparameterfile

數(shù)據(jù)文件日志文件控制文件參數(shù)文件

datafilesredologfilescontrolfileparameteriles*.dbf*.logInitoraid.ora*.ctl第二十五頁，共三十五頁。第二十六頁，共三十五頁。(2)內(nèi)存結(jié)構(gòu)(SGA)

占OS內(nèi)存的60-70%，大小可由參數(shù)文件內(nèi)參數(shù)計(jì)算

sharedpool(共享池)，databasebuffercache(數(shù)據(jù)緩沖區(qū)),

redologbuffer(重做日志緩沖區(qū))(如以下圖所示)

SGA=share_pool_size+db_block_size*db_block_buffers+log_buffers第二十七頁，共三十五頁。shared_pooldatabase_buffer_cacheredo_logbuffer第二十八頁，共三十五頁。SGAbackgroundprocess(3)instance=SGA+backgroundprocess

實(shí)例=內(nèi)存分配+一組后臺(tái)進(jìn)程

如果把Oracle比作一部汽車，instance相當(dāng)于汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)一樣,啟動(dòng)oracle前提應(yīng)先啟動(dòng)instance.第二十九頁，共三十五頁。(4)session(連接)

Oracle是多用戶、多任務(wù)、可分布式管理的數(shù)據(jù)庫，同時(shí)可有許多個(gè)用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫操作。oracleuseruserusersession第三十頁，共三十五頁。(5)transaction(一組修改動(dòng)作的集合)交易事務(wù)

Eg:

1、

insertDDL(數(shù)據(jù)定義語句)

delete例如：create,alter,drop,conmit等

commit每?jī)蓚€(gè)DDL語句間是一個(gè)transaction

2、

updateDML(數(shù)據(jù)控制語句)

rollback