1、,第二章 关系数据模型,教学内容 掌握关系数据模型的基本概念 理解关系数据库实现联系的方法 理解关系完整性规则的含义 熟悉使用关系代数表示查询的方法 教学重点 关系代数 教学难点 关系数据库实现联系的方法,关系,定义 关系(Relation)是一个属性数目相同的元组集合,关系,元组,属性,属性域男，女,关系,关系模式 由关系名和关系的属性集合组成，用于描述关系的框架结构 如：学生(学号，姓名，性别，班级名称) 关系的性质 P21,码,码(Key)由一个或多个属性组成 分类 超码：能够唯一标识一个元组的属性或属性组 候选码：最小的超码，其任意真子集均不能成为超码 主码：用户选为元组标识的候选码,
2、关系数据库的联系,外码 如果一个关系的属性或属性组是另一个关系的主码，则该属性或属性组称为该关系的外码 外码是关系数据库实现数据之间联系的方法,联系,主码,外码,关系完整性规则,实体完整性 主码非空 参照完整性 不含无效外码，外码可以为空 用户定义完整性 如：规定将成绩限制在0100之间,数据字典与系统目录,数据字典中包括数据库中表的结构信息、索引、用户、完整性约束、安全性约束等信息，以保证数据库系统正确运行 系统目录是为系统建立的数据库，也是以表的形式来存储 P26图2.8,关系代数,关系代数是以关系为运算对象的一组高级运算的集合 分类：一元运算、二元运算,输入,运 算,输出,输入,输入,运
3、 算,输出,选择,一元运算，从关系中选择满足条件的元组构成一个新的关系 形式定义：F(R)=t|tRF(t)=true 为选择运算符，F为选择条件，R为关系 t为元组，为逻辑与运算,性别=男(学生),投影,一元运算，从关系中选择某些属性列构成一个新关系 形式定义：A(R)=tA|tR A为关系R中的属性列集,姓名，班级(学生),并,二元运算，将两个相容关系的所有元组构成一个新关系 所谓相容是指两个关系的属性数目相同，且相应属性的性质(属性域)相同 形式定义：RS=t|tRtS 为逻辑或运算,差,二元运算，将两个相容关系R和S中属于R但不属于S的元组构成一个新关系 形式定义：R-S=t|tRtS
4、,笛卡尔积,二元运算，设关系R和S的属性数分为m和n，则R和S的笛卡尔积是一个具有m+n个属性的新关系，其中每个元组的前m个属性来自R的一个元组，后n个属性来自S的一个元组 形式定义 RS=t|t=tmRtnS,笛卡尔积,例2.6：有学生和必修课关系，规定每一名学生必须学习所有必修课程，试通过关系代数计算出该学习关系 学生(学号，姓名) 必修课(课号，课程名，学分) 学习(学号，姓名，课号，课程名，学分) 学习=学生必修课,笛卡尔积,学习关系,交,二元运算，将同属于两个相容关系的元组构成一个新关系 形式定义： RS=t|tRtS,连接,二元运算，是将两个关系的笛卡尔积中满足连接条件的元组构成一
5、个新关系,连接条件F的一般形式为：逻辑运算符逻辑运算符逻辑运算符 逻辑运算符包括： 与，或，非 每个条件一般表示为AiBj Ai是R的一个属性，Bj是S的一个属性，是一个比较运算符(=，) 一般将,称为连接,连接,等值连接 为=的连接运算 自然连接,计算RS 设R和S的公共属性为A1，Ak,从RS中选择满足R.A1=S.A1R.Ak=S.Ak的元组 去掉S.A1，S.Ak,连接,例2.8：使用自然连接列出学生和所在系的信息,外连接,特点：在连接运算结果中保留非匹配的元组，非匹配部分填上NULL 分类 左外连接 右外连接 全外连接,左外连接,例2.9：查询学生学习状况，包括没有选课的学生,右外连
6、接,例2.10：查询所开课程的选修状况，包括没有任何人选修的课程,全外连接,例2.11：查询研究生和教师的情况，包括没有指派导师的研究生和没有指导研究生的教师,除,给定关系R(X，Y)和S(Y，Z)，其中X，Y，Z为属性组，R中的Y与S中的Y可以有不相同的属性名，但必须出自相同的属性域。 RS得到一个新的关系P(X)，P是R中满足下列条件的元组在X属性组上的投影 元组在X上分量值x的像集Yx包含S在Y上投影的集合 RS=tX|tRY(S)Yx Yx=tY|tRtX=x,除,例：设有一个学生选课关系R，找出同时选修C101和C104两门课程的学号,RS,确定Y为课号，X为学号 计算R中X可以取三
7、个值S1，S2，S3 S1的像集为C101，C104，C108 S2的像集为C101，C104 S3的像集为C104，C108 Y(S)=C101，C104,关系运算的组合,例2.12：查询所有女同学的信息 性别=女(学生) 例2.13：查询所有学生的姓名和专业 姓名，专业(学生) 例2.14：在关系R中插入一个元组 学生992311，王光明，男，会计学 例2.15：列出所有女同学的姓名和专业 姓名，专业(性别=女(学生) 例2.16：列出所有女同学的姓名和系名称,用关系代数表示查询,例2.17：查询管理专业的学生 例2.18：查询管理专业学生的学号和姓名 例2.19：列出选修的学生名单(学号和姓名),
