第1章 數(shù)據(jù)庫原理基礎(chǔ)知識(shí)

Access數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計(jì)

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第1章數(shù)據(jù)庫原理基礎(chǔ)知識(shí)

■1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述

?1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念；

■1.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL

■1.4ACCESS概述

2

1.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述

■數(shù)據(jù)庫技術(shù)產(chǎn)生于六十年代末，是數(shù)據(jù)管

理的最新技術(shù)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要分支

■數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，它

的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了計(jì)算機(jī)應(yīng)用向各行各

業(yè)的滲透

3

1.1.1數(shù)據(jù)庫常用術(shù)語

DBMS的主要功能：

（D數(shù)據(jù)定義功能：對(duì)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行定義

（2）數(shù)據(jù)操縱功能：實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的基本操作，如查

詢、插入、刪除和修改等。

（3）數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理

數(shù)據(jù)庫在建立、運(yùn)用和維護(hù)時(shí)由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng)

一管理、統(tǒng)一控制，以保證數(shù)年的安全性、完整性、

多用戶對(duì)數(shù)據(jù)的并發(fā)使用及發(fā)生故障后的系統(tǒng)恢復(fù)。

（4）數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能

包括數(shù)據(jù)庫初始數(shù)據(jù)的輸入、轉(zhuǎn)換功能。數(shù)據(jù)庫的

轉(zhuǎn)儲(chǔ)、恢復(fù)功能，數(shù)據(jù)庫的重組織功能和性能監(jiān)視、

分析功能莓。這些功能通常由一魚實(shí)用程序鳧成。

4

1.1.2數(shù)據(jù)管理的發(fā)展歷程

-什么是數(shù)據(jù)管理；；；；；）?

?對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織、編碼、存儲(chǔ)、檢索和

維護(hù)，是數(shù)據(jù)處理的中心問題i

■數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過程；;

i?人工管理階段（40年代中??50年代中）；；

導(dǎo)》文件系統(tǒng)階段（50年代末?60年代中）：；

＞數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段（60年代末■■現(xiàn)在）

5

人工管理階段

■時(shí)期

A40年代中--50年代中

■產(chǎn)生的背景

?應(yīng)用需求：科學(xué)計(jì)算

A硬件水平：外存只有卡片、紙帶、磁帶

>沒有直接存取存儲(chǔ)設(shè)備

A軟件水平：沒有操作系統(tǒng)

A處理方式：批處理

6

人工管理階段

■特點(diǎn)：

＞數(shù)據(jù)不進(jìn)行保存；

＞沒有專門的數(shù)據(jù)管理軟件

＞數(shù)據(jù)面向應(yīng)用；；

＞無共享、冗余度極大

7

文件系統(tǒng)階段

■時(shí);期；；；；；；；

A50年代末--60年代中

■產(chǎn)生的背景；；；；；

A應(yīng)用需求：科學(xué)計(jì)算、管理?

A硬件水平：磁盤、磁鼓；；

A軟件水平：有文件系統(tǒng)

A處理方式：聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理、批處理

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文件系統(tǒng)階段

■特點(diǎn)：

＞數(shù)據(jù)可長期保存I

＞由文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)

＞應(yīng)用程序直接存儲(chǔ)數(shù)據(jù)文件

＞數(shù)據(jù)共享性差，冗余度大

＞數(shù)據(jù)獨(dú)立性差;;;

＞數(shù)據(jù)安全性差

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數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

■時(shí)期

A60年代末以來

■產(chǎn)生的背景；；；；；;

；A應(yīng)用背景：大規(guī)模管理；；；

??硬件背景:大容量磁盤」III

；A軟件背景：有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；

IA處理方式：聯(lián)機(jī)實(shí)時(shí)處理，分布處理I

；!；;批”理；；；；；

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數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)階段

■特點(diǎn)

＞專門的數(shù)據(jù)管理軟件：DBMS

＞數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制

＞應(yīng)用程序通過DBMS訪問數(shù)據(jù)

＞數(shù)據(jù)面向現(xiàn)實(shí)世界

＞數(shù)據(jù)的共享程度高、獨(dú)立性高

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1.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)

■數(shù)據(jù)整體結(jié)構(gòu)化

■數(shù)據(jù)共享性高，冗余度低，易擴(kuò)

充；；；；；；；

■;數(shù)腦樹立程高;;;;;

■數(shù)據(jù)由DBMS統(tǒng)一管理和控制

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數(shù)據(jù)整體結(jié)構(gòu)化

■整體數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)庫的主要特征之一。：

■數(shù)據(jù)庫中實(shí)現(xiàn)的是數(shù)據(jù)的真正結(jié)構(gòu)化

A數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)用數(shù)據(jù)模型描述,無需程序定義

和解釋。

A把文件系統(tǒng)中簡單的記錄結(jié)構(gòu)變成了記錄和

記錄之間的聯(lián)系所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，在描

述數(shù)據(jù)時(shí)，不僅要描述數(shù)據(jù)本身，還要描述

數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。

A從整體角度來組織數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不在針對(duì)某一

應(yīng)用，而是面向全組織，實(shí)現(xiàn)了整體數(shù)據(jù)的

笆；結(jié)構(gòu)化

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數(shù)據(jù)獨(dú)立性

■物理4蟲立性；；；；；；’,

＞指用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤上的數(shù)據(jù)庫

中數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的。當(dāng)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)改

變了，應(yīng)用程序不用改變。

-邏輯獨(dú)立性;;;;;;;

＞指用戶的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)是相

互獨(dú)立的。數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)改變了，用戶程

序也可以不變。

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DBMS對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能

■數(shù)據(jù)的安全性(Security)保護(hù)

?使每個(gè)用戶只能按指定方式使用和處理指定數(shù)

據(jù)，保護(hù)數(shù)據(jù)以防止不合法的使用造成的數(shù)據(jù)

的泄密和破壞。

■數(shù)據(jù)的完整性(Integrity)檢查

?將數(shù)據(jù)控制在有效的范圍內(nèi)，或保證數(shù)據(jù)之間

滿足一定的關(guān)系。

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DBMS對(duì)數(shù)據(jù)的控制功能

■并發(fā)(Concurrency)控制

?對(duì)多用戶的并發(fā)操作加以控制和協(xié)調(diào)，防止

相互干擾而得到錯(cuò)誤的結(jié)果。

■數(shù)據(jù)庫恢復(fù)(Recovery)；；；；

A將數(shù)據(jù)庫從錯(cuò)誤狀態(tài)恢復(fù)到某一已知的正確

狀態(tài)。

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1.1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)

■數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)由外模式、模式

和內(nèi)模式組成

應(yīng)用A應(yīng)用B應(yīng)用C應(yīng)用D應(yīng)用E

4,外模式/模式映象

H式11?]]]

j模式I內(nèi)模式卜象\\

內(nèi)模式

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1.模式

■模式（也稱邏輯模式）

＞數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述

A盛有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖,綜合了所有用戶的

■模式的地位：是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的中間層

＞與數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境無關(guān)

＞與具體的應(yīng)用程序、開發(fā)工具及高級(jí)程序設(shè)計(jì)

語言無關(guān)

■一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式

■模式的定義

A數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)項(xiàng)的名字、類型、取值

范圍等）

A數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系

A數(shù)據(jù)有關(guān)的安全性、完整性要求

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2.外模式

■外模式（也稱子模式或用戶模式）

A數(shù)據(jù)庫用戶（包括應(yīng)用程序員和最終用戶）使用的

局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述

?數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖，是與某一應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)

的邏輯表示。介于模式與應(yīng)用之間。

＞外模式通常是模式的子集】。。I

A一個(gè)數(shù)據(jù)庫可以有多個(gè)外模式。反映了不同的用戶

的應(yīng)用需求、看待數(shù)據(jù)的方式、對(duì)數(shù)據(jù)保密的要求

＞同一外模式可以為某一用戶的多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)所使用,

但一個(gè)應(yīng)用程序只能使用一個(gè)外模式。

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3.內(nèi)模式

■內(nèi)模式（也稱存儲(chǔ)模式）

＞是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述

＞是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式

■一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式

20

1.1.5數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成

■數(shù)據(jù)庫；；；；；；「

■數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（及其開發(fā)工具）；

?庫用系統(tǒng)；；；；；；；；

■人員：DBA、系統(tǒng)分析員、數(shù)據(jù)庫設(shè)

計(jì)人員、應(yīng)用程序員和最終用戶。

21

1.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基本概念

■1.2.1數(shù)據(jù)模型

-1.2.2關(guān)系的數(shù)學(xué)定義

123關(guān)系數(shù)據(jù)庫

?；1.2.4關(guān)系的完整性

■1.2.5關(guān)系運(yùn)算

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1.2.1數(shù)據(jù)模型

■在數(shù)據(jù)庫中用數(shù)據(jù)模型這個(gè)工具來抽象、表示和處理

現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)和信息。通俗地講數(shù)據(jù)模型就是現(xiàn)

女世桌的曷擬；；；；；；；

■數(shù)據(jù)模型分成兩個(gè)不同的層次IIII

A概念模型（信息模型）是按用戶的觀點(diǎn)來對(duì)數(shù)據(jù)

和信息建模。

A數(shù)據(jù)模型：按計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)建模。包

括網(wǎng)狀模型、層次模型、關(guān)系模型等。

■數(shù)據(jù)模型的三個(gè)基本組成要素：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作

和完整性約束。

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1.數(shù)據(jù)模型的三個(gè)基本組成要素

A數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：對(duì)象類型的集合，是對(duì)系統(tǒng)特性的描述

?數(shù)據(jù)操作：對(duì)數(shù)據(jù)庫中各種對(duì)象的實(shí)例允許執(zhí)行的操作

及有關(guān)的操作規(guī)則

■數(shù)據(jù)操作的類型：檢索、更新（插入、刪除、修改）

■數(shù)據(jù)操作是對(duì)系統(tǒng)特性的描述

A數(shù)據(jù)的約束條件???????

■一組完整性規(guī)則的集合。

■完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有

的制約和儲(chǔ)存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫

狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相

容。

24

2.概念模型

■概念模型用于信息世界的建模，是數(shù)據(jù)庫

設(shè)計(jì)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的有利工具，也

是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員和用戶之間進(jìn)行交流的

語言。

25

信息世界中的基本概念

■⑴實(shí)體(Entity)

＞客觀存在并可相互區(qū)別的事物稱為實(shí)體。

?可以是具體的人、事、物或抽象的概念。

■(2)屬性(Attribute)

＞實(shí)體所具有的某一特性稱為屬性。

＞一個(gè)實(shí)體可以由若干個(gè)屬性來刻畫。

■(3)聯(lián)系(Relationship)

A現(xiàn)實(shí)世界中，事物內(nèi)部以及事物之間是有聯(lián)系的，

我們將它分為實(shí)體內(nèi)部聯(lián)系和實(shí)體之間的聯(lián)系。實(shí)

體內(nèi)部聯(lián)系是指組成實(shí)體各屬性之間的聯(lián)系。實(shí)體

之間的聯(lián)系是指不同實(shí)體集之間的聯(lián)系。

26

實(shí)體之間的聯(lián)系

■實(shí)體之間的聯(lián)系可分為三類

班級(jí)

班長

1:1聯(lián)系l:n聯(lián)系m:n聯(lián)系

27

3.概念模型的表示方法

■概念模型的表示方法很多，

■實(shí)體一聯(lián)系方法（E-R方法）

；A用日［^圖來描述現(xiàn)實(shí)世界的概念模型

AE-R方法也稱為E-R模型

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；；；；E?R圖

-E-R圖提供了表示實(shí)體、屬性和聯(lián)系的

方法：

?實(shí)體：用矩形表示，矩形框內(nèi)寫明實(shí)體名。

A屬性：用橢圓形表示，橢圓形內(nèi)寫明屬性

?聯(lián)系：用菱形表示，菱形框內(nèi)寫明聯(lián)系名，

用無向邊分別與有關(guān)實(shí)體連接起來，同時(shí)在

無向邊旁標(biāo)上聯(lián)系類型。

29

E-R圖示例

Im>——cs^>

CS5^

30

4.常見數(shù)據(jù)模型

■非關(guān)系模型

?層次模型(HierarchicalModel)

>網(wǎng)狀模型(NetworkModel)

■關(guān)系模型(RelationalModel)

31

層次模型

■用樹型結(jié)構(gòu)表示實(shí)體類型及實(shí)體間聯(lián)系

■樹的結(jié)點(diǎn)是記錄類型；；；；；

■非根結(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)雙親結(jié)點(diǎn)；

■有且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)沒有雙親結(jié)點(diǎn)；

■上層記錄類型和下層記錄類型的聯(lián)系是1:

n聯(lián)系

32

葉結(jié)點(diǎn)葉結(jié)點(diǎn)

33

網(wǎng)狀模型

■用有向圖表示實(shí)體類型及實(shí)體間聯(lián)系

■有向圖中的結(jié)點(diǎn)是記錄類型；

■箭頭表示了從箭尾的記錄類型到箭頭的記

錄類型間的1：n聯(lián)系

■允許一個(gè)以上的結(jié)點(diǎn)無雙親■;

■一個(gè)結(jié)點(diǎn)可以有多于一個(gè)的雙親

34

關(guān)系模型

■最重要的一種數(shù)據(jù)模型。也是目前主要采

用的數(shù)據(jù)模型

?1970年由美國舊M公司SanJose研究室的

研究員E.F.Codd提出

■在用戶觀點(diǎn)下，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的

雷一是一張，它由行和列組成。；；

36

學(xué)生基本情況表

;學(xué)號(hào)姓名性另IJ系別

；05002王雨男電子工程系

05013張楠女人文系

37

關(guān)系模型的基本術(shù)語

■關(guān)系：二維表結(jié)構(gòu)

■屬性：二維表中的列稱為屬性，Access中被稱為

字段(Field)。

■域：屬性的取值范圍稱為域。

■元組：二繼表中的行(記錄的值)稱為元組，

Access中被稱為記錄(Record)。

■主碼：表中的某個(gè)屬性或?qū)傩越M，能夠唯一確定

一個(gè)元組。Access中主碼被稱為主鍵。

■關(guān)系模式：是對(duì)關(guān)系的描述。一般表示為：

關(guān)系名(屬性1,屬性2,?..，屬性n)

38

關(guān)系模型的組成

-關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是

4張工雍表。\\\I\II

■關(guān)系操作：關(guān)系操作采用集合操作方式，即操

作的對(duì)象和結(jié)果都是集合。關(guān)系模型中常用的

關(guān)系操作包括兩類。

「A查詢操作：選擇、投影、連接、除、并、交、差

；A數(shù)據(jù)更新：增加、刪除、修改????

'關(guān)系完整性約束：關(guān)系模型中的完整性是指數(shù)

據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性和一致性，包括實(shí)體完整

性、參照完整性和用戶定義的完整性。

39

1.2.2關(guān)系的數(shù)學(xué)定義

■關(guān)系模型是建立在集合代數(shù)基礎(chǔ)上的，

下面用集合代數(shù)給出二維表的關(guān)系定義。

■域：是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集

合。例：整數(shù)，大于。小于50的正整數(shù),

｛男，女｝,實(shí)數(shù)等等都可以是域。

40

關(guān)系的數(shù)學(xué)定義（續(xù)）

■笛卡爾積

給定一組域Q,。2，…，?！?，這些域中可以有相同的。

。1,…，的笛卡爾祗為：

*…乂。〃={（dy,4，…，d”）IdfDj,i=1,

2,n}

|?所有域的所有取值的一個(gè)組合I；；；

＞不能重復(fù)

41

關(guān)系的數(shù)學(xué)定義（續(xù)）

A例給出三個(gè)域：；；；；；

二SUPERVISOR=｛張清玫，劉逸｝

。2=SPECIALITY=｛計(jì)算機(jī)專業(yè)，信息專業(yè)｝

。3=POSTGRADUATE=｛李勇，劉晨，王敏｝

則。1,D2,。3的笛卡爾積為：

D1XO2XO3=

｛（張清玫，計(jì)算機(jī)專業(yè)，李勇），（張清玫，計(jì)算機(jī)專業(yè)，劉晨），

（張清玫，計(jì)算機(jī)專業(yè)，王敏），（張清玫，信息專業(yè)，李勇），

（張清玫，信息專業(yè)，劉晨），（張清玫，信息專業(yè)，王敏），

（劉逸，計(jì)算機(jī)專業(yè)，李勇），（劉逸，計(jì)算機(jī)專業(yè)，劉晨），

（劉逸，計(jì)算機(jī)專業(yè)，王敏），（劉逸，信息專業(yè)，李勇），

（劉逸，信息專業(yè)，劉晨），（劉逸，信息專業(yè)，王敏）｝

42

關(guān)系

…X。,的公叫作在域。1，Q，…，

?！ㄉ系年P(guān)系，表不為

R：關(guān)系名

n：關(guān)系的目或度(Degree)

n=1：稱單元關(guān)系(Unaryrelation)

n=2：稱二元關(guān)系(Binaryrelation)

關(guān)系是一個(gè)二維表，表的每行對(duì)應(yīng)一個(gè)元組，

表的每列對(duì)應(yīng)一個(gè)域.由于域可以相同，所

以為了加以區(qū)分。對(duì)每列起一個(gè)名字，稱為

屬桂。n目關(guān)系必有n個(gè)宿性。

43

SAP關(guān)系

SUPERVISORSPECIALITYPOSTGRADUATE

張清玫信息專業(yè)李勇

張清玫信息專業(yè)劉晨

劉逸信息專業(yè)王敏

44

數(shù)據(jù)庫中的關(guān)系有以下性質(zhì)

■每一列中的分量是同一類型的數(shù)據(jù)，來自同一

個(gè)域；

■不同的列可出自同一個(gè)域，每一列稱為屬性，

要給予不同的屬性名；

■列的順序可以任意交換，行的順序也可以任意

交換；

■關(guān)系中的任意兩個(gè)元組不能完全相同；

■每一分量必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。

15

1.2.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫

■一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中，所有關(guān)系的集合構(gòu)成一個(gè)關(guān)系

數(shù)據(jù)庫。

■對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的描述稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式，是關(guān)

系數(shù)據(jù)庫的型

>若干域的定義

裳>在這些域上定義的若干關(guān)系模式；；；

■關(guān)系數(shù)據(jù)庫的值是這些關(guān)系模式在某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)

的關(guān)系的集合，通常簡稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫

16

1.2.4關(guān)系的完整性

■關(guān)系模型的完整性規(guī)則是對(duì)關(guān)系的某種約束條

彳牛。

■關(guān)系模型中三類完整性約束：1;;;

＞實(shí)體完整性

＞參照完整性

A用戶定義的完整性

■實(shí)體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足

的完整性約束條件，被稱作是關(guān)系的兩個(gè)不變

性，應(yīng)該由關(guān)系系統(tǒng)自動(dòng)支持。

47

實(shí)體完整性

■'實(shí)體完整性規(guī)則規(guī)定關(guān)系中元組在組

成主碼的屬性上不能取空值；

例：選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào),成績）

二者均不能為空

48

參照完整性

■關(guān)系間的引用

在關(guān)系模型中實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系都是用關(guān)系

來描述的，因此可能存在著關(guān)系與關(guān)系間的引

用。

例1學(xué)生實(shí)體、專業(yè)實(shí)體以及專業(yè)與學(xué)生間

的一對(duì)多聯(lián)系

學(xué)生（堂號(hào)，姓名，性別，專業(yè)號(hào)，年齡）

專業(yè)（專業(yè)號(hào),專業(yè)名）

49

.罷號(hào)一姓多性別.專、Lk號(hào)年齒令

---1--?上-1—t-----------

N生（定豆，姓名，性別,小八年齡］

801張三女19

802李四男O120

803王五男O120

804趙六女0220

805錢七男/J\。2/19

專業(yè)

IP?息

02數(shù)學(xué)

03計(jì)算為L

50

參照完整性規(guī)則

若屬性（或?qū)傩越M）戶是基本關(guān)系R的外碼

它與基本關(guān)系S的主碼Ks相對(duì)應(yīng)（基本關(guān)

系R和S不一定是不同的關(guān)系），則對(duì)

于月中每個(gè)元組在尸上的值必須為：；

i1或者取空值（產(chǎn)的每個(gè)屬性值均為空值）；

?或者等于S中某個(gè)元組的主碼值。

51

用戶定義的完整性

■用戶定義的完整性是針對(duì)某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫

的約束條件，反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)

必須滿足的語義要求。;;;;；

■關(guān)系模型應(yīng)提供定義和檢驗(yàn)這類完整性的機(jī)制,

以便用統(tǒng)一的系統(tǒng)的方法處理它們，而不要由

I應(yīng)用程序承擔(dān)這一功能。

■例：課程（課程號(hào),課程名，學(xué)分）

>“課程名”屬性必須取唯一值

>“學(xué)分”屬性只能取值{1,2,3,4}

52

1.2.5關(guān)系運(yùn)算

■關(guān)系運(yùn)算的運(yùn)算對(duì)象及結(jié)果都是關(guān)系

-關(guān)系運(yùn)算可分為以下的兩類：；；

傳統(tǒng)的集合運(yùn)算：并、差、交、廣義笛卡爾積

1b

＞專門的關(guān)系運(yùn)算：選擇、投影、連接、除

53

并(Union)

■MS

A具有相同的目。（即兩個(gè)關(guān)系都有。個(gè)屬性）

A相應(yīng)的屬性取自同一個(gè)域;；；；

■RUS

?仍為。目關(guān)系，由屬于R或?qū)儆赟的元組組成

>RUS={tltERVteS）

54

oCNCM一

一C\looCM

QQggqq

一LC\l

eB

<HV

___*

點(diǎn)

差(Difference)

■MS

a具有相同的目〃iiiiii

a相應(yīng)的屬性取自同一個(gè)域;；；；；

■R?S

A仍為〃目關(guān)系，由屬于R而不屬于S的所有元組組成

R-S={t\teR/\t^S}

56

LO

。o

QQq

^(Intersection)

■只和s

A具有相同的目〃

A相應(yīng)的屬性取自同一個(gè)域；；；

■RHS

?仍為〃目關(guān)系，由既屬于R又屬于S的元組

組成

/?AS={t\teRAfeS}

RAS=R-(R-S)或ACS=S-(S-R)

58

。*3

QQ**

廣義笛卡爾積

■R：〃目關(guān)系，（個(gè)元組；

■S：m目關(guān)系，A2個(gè)元組；

■RXS

?列：（/?+m）列的元組的集合

■元組的前〃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

A行：（*卜2個(gè)元組

?RXS={tt\teR/\teS}

IrO1IroJ

60

廣義笛卡爾積（續(xù)）

4BCABC

a1b1c1a1b2c2

a1b1c1a1b3c2

a1b1c1a2b2c1

a1b2c2a1b2c2

a1b2c2a1b3c2

a1b2c2a2b2c1

a2b2ca1b2c2

a2b2ca1b3c2

a2b2c1

選擇(Selection)

■選擇又稱為限制（Restriction）

■選擇運(yùn)算符的含義；；；；；；

>在關(guān)系R中選擇滿足給定條件的諸元組??

CTF（R）={f|feRAF（f）='真'}

>F：選擇條件，是一個(gè)邏輯表達(dá)式，包括：

■運(yùn)算對(duì)象：屬性名、常量、簡單函數(shù)；屬性名也可

以用它的序號(hào)來代替；

■運(yùn)算符：比較運(yùn)算符（〉，>,<,<,=或#）

也稱e符

邏輯運(yùn)算符（八、▽、「）62

選擇（續(xù)）

■選擇運(yùn)算是從行的角度進(jìn)行的運(yùn)算

63

選擇（續(xù)）

Student

學(xué)號(hào)姓名性別年齡所在系

SnoSnameSsexSageSdept

95001李勇?男20CS

95002劉晨?女19IS

95003王敏|女18MA

張立；

95004男19IS

[例2][例3][例4]

64

［例1］查詢信息系(IS系)全體學(xué)生

0sd叩目s，(Student)

或CT5='IS，(Student)

65

選擇（續(xù)）

［例2］查詢年齡小于20歲的學(xué)生

CTSage<20（Student）

或O4〈20（Student）

結(jié)果：

SnoSnameSsexSageSdept

95002劉晨女19IS

；王敏；

95003女18MA

95004張立男19IS

66

2.投影(Projection)

■投影運(yùn)算符的含義

＞從R中選擇出若干屬性列組成新的關(guān)系

^A(R)={t[A]\teR}

A：R中的屬性列

例：S(S#,SN,SEX,AGE)

A={S#,SN}

t[A]={001,李闖}

67

2.投影(Projection)

■投影操作主要是從列的角度進(jìn)行運(yùn)算

n

A但投影之后不僅取消了原關(guān)系中的某些列，而且還可

能取消某些元組（避免重復(fù)行）

68

投影（續(xù)）

■舉例

［例為查詢學(xué)生的姓名和所在系；；；；

即求Student關(guān)系上學(xué)生姓名和所在系兩個(gè)屬

性上的投影

“Sname,Sdept（Student）

或仃2,5（Student）

69

投影（續(xù)）

70

投影（續(xù)）

［例4］查詢學(xué)生關(guān)系Student中都有哪些系

nsdept(Student)

結(jié)果:

Sdept

CS

IS

MA

71

3.連接(Join)

■連接也稱為。連接

■連接運(yùn)算的含義

＞從兩個(gè)關(guān)系的笛卡爾積中選取屬性間滿足一定條件

的元組

RS={\t^RMseSMr[A]Qts[B]]

x

■

■0：比較運(yùn)算符

＞連接運(yùn)算從R和S的廣義笛卡爾積RXS中選?。≧

關(guān)系）在4屬性組上的值與（S關(guān)系）在B屬性組上

值滿足比較關(guān)系的元組。

72

連接（續(xù)）

■兩類常用連接運(yùn)算

?等值連接（equijoin）

?■什么是等值連接..................

11A6為的連接運(yùn)算稱為等值連接?

簟■等值連接的含義；

A從關(guān)系R與S的廣義笛卡爾積中選取4、B

屬性值相等的那些元組，即等值連接為：

RS=U\treRAtseSAtr[A]=ts[B]}

ML■tD

A=B

73

A自然連接(Naturaljoin)

■什么是自然連接???????

；A自然連接是一種特殊的等值連接；；

■兩個(gè)關(guān)系中進(jìn)行比較的分量必須是相同的屬性

組

■在結(jié)果中把重復(fù)的屬性列去掉

好然連接的含義IIIIII|

R和S具有相同的屬性組B

={vs|tre/?AfseSA^[B]=yB]}

74

■一般的連接操作是從行的角度進(jìn)行運(yùn)算。

自然連接還袖WW【消堡復(fù)

行和列的角葭27運(yùn)算。

75

[例5]

RS

76

RS

M

C<E

77

等值連接RMS

R.B=S.B

78

79

4.除(Division)

給定關(guān)系R(X,U和S(KZ),其中X,Y,Z為屬性組。

/?中的y與s中的y可以有不同的屬性名，但必須出自相同

的域集。R與S的除運(yùn)算得到一個(gè)新的關(guān)系尸的，P是R中

滿足下列條件的元組在乂屬^^列上捌投慧?,元組在X上分

量值X的象集匕包含$在丫上投影的集合。

R^S={tr[X\|freRATTY(S)=匕}

Yx：x在/?中的象集，x=fr[X]

80

■除操作是同時(shí)從行和列角度進(jìn)行運(yùn)算

81

r

分析:

在關(guān)系R中，A可以取四個(gè)值{a1,a2,a3,a4}

a1的象集為{(d，c2),(b2,c3),(b2,q)}

a2的象集為{(A，c7),(b2,c3)}

的象集為{(4,C6))

%的象集為{(4，c6)}

S在(B,C)上的投影為

{(b1,c2),(b2,c1),(b2,c3)}

只有叫的象集包含了S在(8,C)屬性組上的投影；

所以R^s={a.}

83

1.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)語言SQL

SQL（StructuredQueryLanguage,結(jié)構(gòu)

化查詢語言）是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言.；；

；S《L螭總：；；；；；；；；

'＞一體化特點(diǎn)：語言功能一體化、結(jié)構(gòu)一體化I

:A高度非過程化：干什么？；；；；

學(xué)》面向集合的操作方式；；；；；；

；＞以同一種語法結(jié)構(gòu)提供兩種使用方法；；

＞語言簡潔，易學(xué)易用

84

SQL的數(shù)據(jù)定義功能

；言義*本/；；；；；；^\,

CREATETABLEv表名,

（〈列名1>〈數(shù)據(jù)類型1>［列級(jí)完整性約束條］

卜列名2>v數(shù)據(jù)類型2>［列級(jí)完整性約束條］］.?.

［表級(jí)完整性約束條件］］

）；

85

例：建立一個(gè)“學(xué)生基本情況”表，它由

“學(xué)號(hào)”、“姓名”、“性別”、“系

另四個(gè)屬性組成。其中學(xué)號(hào)不能為空,

I值是唯一的。.....................

CREATETABLE學(xué)生基本情況；；

(學(xué)號(hào)CHAR(5)NOTNULLUNIQUE,

姓名CHAR(8),

性別CHAR(2),

系別CHAR(15));

86

SQL的數(shù)據(jù)定義功能

卜修改基本表；；；；；；

ALTERTABLEv表名〉

[ADDv新列名〉v數(shù)據(jù)類型〉[完整性約束]

[DROPv完整性約束習(xí)

[ALTERCOLUMNv列名,v數(shù)據(jù)類型刁；

?刪除基本表；；

DROPTABLE〈表名〉

87

例：在學(xué)生基本情況表中，增加出生日

;畸朗。；；；；；；；

；ALTERTABLE學(xué)生基本情況；

ADD出生日期DATE

88

SQL的數(shù)據(jù)查詢功能

SQL語言提供SELECT語句進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的查詢

SELECT語句的一般格式：

SELECT[ALL|DISTINCT]〈目標(biāo)列表達(dá)式＞[,〈目標(biāo)列

表達(dá)式〉].?.

FROM（表名或視圖名＞[,〈表名或視圖名〉].??

[WHERE〈條件表達(dá)式〉]

[GROUPBY〈列名1＞[HAVING〈條件表達(dá)式＞]]

[ORDERBY〈列名2〉[ASC|DESC]];

89

SELECT語句舉例

SELECT課程設(shè)置表.課程代碼，課程設(shè)置表.課程名

稱，課程設(shè)置表.學(xué)時(shí)，課程設(shè)置表.學(xué)分

即0M徵程慳置揖；；；；；；；

WHERE(((課程設(shè)置表.學(xué)分)〉4))；；?；

ORDERBY課程設(shè)置表.學(xué)時(shí)DESC;

90

數(shù)據(jù)操縱功能

■雇入蒙據(jù)；；；；；；；00之

INSERTINTOv表名＞[（＜列名1＞[,＜列名2＞...]）]

VALUES（v常量1＞[,＜常量2＞...]）

■修改■據(jù)；；；；；；；；；

UPDATEv表名〉SETv歹ij名〉二v表達(dá)式〉

[,v列名）二v表達(dá)式＞]...[WHEREv條件＞]；

■刪除數(shù)據(jù)

DELETEFROMv表名＞[WHEREv條件＞]；

91

■例：向?qū)W生基本情況表中添加新記錄

INSERTINTO學(xué)生基本情況

VALUES（“02103”,“張紅”，"女"，“人文系”，

“1984-05-10”）

■例：將學(xué)生基本情況表