第3章關(guān)系模型語言及系統(tǒng)演示教學(xué)

第3章關(guān)系模型、語言及系統(tǒng)本章內(nèi)容關(guān)系模型概念*關(guān)系約束*關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式*基本關(guān)系代數(shù)操作學(xué)號：學(xué)號姓名：姓名性別:性別年齡：年齡00015039瞿毅臻男1900015040安基文男1900015041蔣林男19男，女10-70TEXT(20)學(xué)號范圍域關(guān)系主碼屬性度元組基數(shù)域、元組和關(guān)系-域定義3.1域(Domain):

是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合?？梢詾槊總€域指定一個數(shù)據(jù)類型(datatype)或格式(format)它可以是系統(tǒng)定義的類型，也可以是用戶自定義的數(shù)據(jù)類型域-SQLServer的基本數(shù)據(jù)類型浮點數(shù)float8從-1.79E+308到1.79E+308的浮點精度數(shù)字。real4從-3.40E+38到3.40E+38的浮點精度數(shù)字。時間日期datetime8從1753年1月1日到9999年12月31日的日期和時間數(shù)據(jù)，精確到百分之三秒（或3.33毫秒）。smalldatetime4從1900年1月1日到2079年6月6日的日期和時間數(shù)據(jù)，精確到分鐘。域-SQLServer的基本數(shù)據(jù)類型字符串char固定長度的非Unicode字符數(shù)據(jù)，最大長度為8,000個字符。varchar可變長度的非Unicode數(shù)據(jù)，最長為8,000個字符。text可變長度的非Unicode數(shù)據(jù)，最大長度為2^31-1(2,147,483,647)個字符。Unicode字符串nchar固定長度的Unicode數(shù)據(jù)，最大長度為4,000個字符。nvarchar可變長度Unicode數(shù)據(jù)，其最大長度為4,000字符。sysname

是系統(tǒng)提供用戶定義的數(shù)據(jù)類型，在功能上等同于nvarchar(128)，用于引用數(shù)據(jù)庫對象名。ntext可變長度Unicode數(shù)據(jù)，其最大長度為2^30-1(1,073,741,823)個字符。域-SQLServer的基本數(shù)據(jù)類型二進制字符串

binary固定長度的二進制數(shù)據(jù)，其最大長度為8,000個字節(jié)。varbinary可變長度的二進制數(shù)據(jù)，其最大長度為8,000個字節(jié)。image可變長度的二進制數(shù)據(jù)，其最大長度為2^31-1(2,147,483,647)個字節(jié)域、元組和關(guān)系-元組定義3.2笛卡爾積(CartesianProduct)：給定一組域D1,D2,…,Dn,這些域中可以有相同的。D1,D2,…,Dn的笛卡爾積為：D1×D2×…×Dn

={(d1,d2,…,dn

)|di

∈Di

,i=1,2,…,n}，其中每一個元素(d1,d2,…,dn

)叫做一個n元組(n-tuple)或簡稱元組(tuple)。元素中的每一個值di叫做一個分量(Component)。域、元組和關(guān)系-元組若Di(i=1,2,…,n)為有限集，其基數(shù)(Cardinalnumber)為mi

(i=1,2,…,n)，則D1×D2×…×Dn

的基數(shù)M為：M=m1×m2×…×mn笛卡爾積可表示為一張二維表。表中的每一行對應(yīng)一個元組，表中的每列對應(yīng)一個域。例如：

D1=導(dǎo)師集合={鄔倫，李琦，方裕，陳秀萬，秦其明}D2=專業(yè)集合={GIS，RS}D3=研究生集合={s1,s2,s3,s4,s5,s6,s7,s8,s9}域、元組和關(guān)系-關(guān)系定義3.3D1×D2×…×Dn

的子集叫做在域D1,D2,…,Dn上的關(guān)系，表示為：R(D1,D2,…,Dn)這里R表示關(guān)系的名稱，n是關(guān)系的目或度(degree)。關(guān)系是笛卡爾積的有限子集，所以關(guān)系也是一個二維表，表的每行對應(yīng)一個元組，表的每列對應(yīng)一個域。為了加以區(qū)別，必須對每列起一個名字，成為屬性(attribute)。N目關(guān)系必有n個屬性。域、元組和關(guān)系-關(guān)系的類型

基本關(guān)系（基本表、基表）：實際存在的表，它是實際存儲數(shù)據(jù)的邏輯表示。

查詢表：查詢結(jié)果對應(yīng)的表。

視圖表：是由基本表或其它視圖表導(dǎo)出的表，是虛表?；颈硪晥D視圖域、元組和關(guān)系-

關(guān)系作為關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，需要如下限制和擴充無限關(guān)系在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中是無意義的。因此，限定關(guān)系數(shù)據(jù)模型中的關(guān)系必須是有限集合。通過為關(guān)系的每一列附加一個屬性名的方法取消關(guān)系元組的有序性，即(d1,d2,…,di,dj,…,dn

)=(d1,d2,…,dj,di,…,dn

)(i,j=1,2,…,n)關(guān)系模型概念-關(guān)系性質(zhì)列是同質(zhì)的（Homogeneous），即每一列中的分量是同一類型的數(shù)據(jù)，來自同一個域。不同的列可出自一個域，稱其中的每一列為屬性，不同的屬性要給予不同的屬性名。列的順序無所謂，即列的次序可以任意交換。任意兩個元組不能完全相同。行的順序無所謂，即行的次序可以任意交換。分量必須取原子值，即每一個分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項。關(guān)系模型概念-關(guān)系模式關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，關(guān)系模式是型，關(guān)系是值。關(guān)系是元組的集合，關(guān)系模式必須指出這個元組集合的結(jié)構(gòu)，即它由哪些屬性構(gòu)成，這些屬性來自哪些域，以及屬性與域之間的映射關(guān)系。定義3.4關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式(RelationSchema)。它可以形式化表示為：R(U,D,dom,F)其中R為關(guān)系名，U為組成該關(guān)系的屬性名集合，D為屬性組中屬性所來自的域，dom為屬性向域的映射集合，F(xiàn)為屬性間數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系集合。關(guān)系是關(guān)系模式在某一時刻的狀態(tài)或內(nèi)容；關(guān)系模式是靜止的、穩(wěn)定的，而關(guān)系是動態(tài)的、隨時間不斷變化的。關(guān)系模型概念-關(guān)系的解釋關(guān)系模式可以解釋成聲明或者斷言(assertion)例如：學(xué)生(學(xué)號，姓名，出生日期，所在學(xué)院)關(guān)系的每一個元組可以解釋成斷言的一個事實(fact)。例如(00412001，張三，1984-9-9，地空學(xué)院)關(guān)系約束域約束碼約束和空值約束實體完整性參照完整性用戶定義完整性關(guān)系約束-域約束 域約束規(guī)定每個屬性A的值必須是來自域dom(A)的原子值。數(shù)據(jù)類型值范圍枚舉類型關(guān)系約束-碼約束和空值約束候選碼：若關(guān)系中的某一屬性組的值能唯一標(biāo)識一個元組，則稱該屬性組為候選碼（Candidatekey）。例如R(書號,書名,作者)主碼：若一個關(guān)系有多個候選碼，則選定其中一個為主碼（Primarykey）。主屬性：主碼的諸屬性稱為主屬性（Primeattribute）。非碼屬性：不包含在任何候選碼中的屬性稱為非碼屬性（Non-keyattribute）。全碼：關(guān)系模式的所有屬性組是這個關(guān)系模式的候選碼，成為全碼（All-key）。關(guān)系約束-碼約束和空值約束是否允許唯一值UNIQUE約束是否允許空值學(xué)生的姓名屬性不能為null，則該屬性就有notnull的約束關(guān)系約束-實體完整性實體完整性規(guī)則若屬性A是基本關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空值。完整性規(guī)則是針對基本關(guān)系而言的?，F(xiàn)實世界中的實體是可區(qū)分的，即它們具有某種唯一性標(biāo)識。相應(yīng)的、關(guān)系模型中以主碼作為唯一性標(biāo)識。主碼中的屬性即主屬性不能取空值。Primarykey約束關(guān)系約束-參照完整性、外碼定義3.5設(shè)F是基本關(guān)系R的一個或一組屬性，但不是關(guān)系R的碼。如果與基本關(guān)系S的主碼Ks相對應(yīng)，則稱F是基本關(guān)系的外碼（ForeignKey），并稱基本關(guān)系R為參照關(guān)系（ReferencingRelation），基本關(guān)系S為被參照關(guān)系（TargetRelation）或目標(biāo)關(guān)系。關(guān)系R和不一定是不同的關(guān)系。目標(biāo)關(guān)系S的主碼Ks和參照關(guān)系R的外碼F必須定義在同一個域上。例如學(xué)生學(xué)校專業(yè)學(xué)生選修課程關(guān)系約束-參照完整性、外碼規(guī)則3.2參照完整性規(guī)則若屬性（或?qū)傩越M）是基本關(guān)系R的外碼，它與基本關(guān)系的主碼相對應(yīng)（基本關(guān)系和不一定是不同的關(guān)系），則對于R中每個元組在F上的值必須為：或者取空值（的每個屬性值均為空）；或者等于中某個元組的主碼值。關(guān)系約束-

用戶定義的完整性約束用戶定義的完整性是針對某一具體數(shù)據(jù)的約束條件，由應(yīng)用環(huán)境決定。它反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。系統(tǒng)應(yīng)提供定義和檢驗這類完整性的機制，以便用統(tǒng)一的系統(tǒng)方法處理它們，不再由應(yīng)用程序承擔(dān)這項工作。關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式

關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式