数据库原理与应用 Oracle版 教学课件 ppt 作者 马忠贵 宁淑荣 曾广平 姚琳_ 第2章 关系数据库的理论基础
50页1、数据库原理与应用,(Oracle版),人民邮电出版社,2,第2章 关系数据库的理论基础,2.1 关系的数据结构 2.2 关系代数 2.3 关系演算 2.4 查询优化,2.1 关系的数据结构,系统而严格地提出关系模型的是美国IBM公司的E. F. Codd E.F.Codd于1970年提出关系数据模型,“A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks”, Communication of the ACM 之后,提出了关系代数和关系演算的概念 1972年提出了关系的第一、第二、第三范式 1974年提出了关系的BC范式 80年代后,关系数据库系统成为最重要、最流行的数据库系统,人民邮电出版社,3,2.1 关系的数据结构,域(Domain) 域是一组具有相同数据类型的值的集合。例如: 整数 实数 介于某个取值范围的整数 指定长度的字符串集合 男,女 介于某个取值范围的日期 张清玫,刘逸 计算机专业,通信工程专业,人民邮电出版社,4,2.1 关系的数据结构,笛卡尔积 给定一组域D1,D2,Dn,这些域中可以有相同的。D1,D2,Dn的
2、笛卡尔积为: D=D1D2Dn(d1,d2,dn)diDi,i1,2,n 元组:每一个元素(d1,d2,dn) 基数: (mi为Di的基数) 所有域的所有取值的一个组合 不能重复,人民邮电出版社,5,2.1 关系的数据结构,笛卡尔积(续) 设有三个集合如下:A=a1,a2,B=b1,b2,C=c1,c2,则集合A、B、C上的笛卡儿积为,人民邮电出版社,6,2.1 关系的数据结构,笛卡尔积(续) D中的每一个元素(d1,d2,dn)叫做一个元组。元组中的每一个值di叫做一个分量。 一个元组是组成该元组的各分量的有序集合,而不仅仅是各分量集合。 笛卡尔积可表示为一个二维表。表中的每行对应一个元组,表中的每列对应一个域。 基数(Cardinal number) 若Di(i1,2,n)为有限集,其基数为mi(i1,2,n),则D1D2Dn的基数M为:,人民邮电出版社,7,2.1 关系的数据结构,关系 D1D2Dn的子集叫作在域D1,D2,Dn上的关系,表示为 R(D1,D2,Dn) R:关系名 n:关系的目或度(Degree) 每个关系都有一个关系名。 二维表的名称就是关系的名称,二维表的每一
3、列都是一个属性。n元关系就会有n个属性。一个关系中的每一个属性都有一个名字,且各个属性的属性名都不同,对应参与笛卡儿积运算的每个集合的名称。一个属性的取值范围Di (i=1,2,3,n)称为该属性的域(Domain)。,人民邮电出版社,8,2.1 关系的数据结构,基本关系的性质 列是同质的(Homogeneous) 每一列中的分量是同一类型的数据,来自同一个域 不同的列可出自同一个域(注意属性和域的关系) 其中的每一列称为一个属性 不同的属性要给予不同的属性名 列的顺序无所谓,列的次序可以任意交换 任意两个元组不能完全相同 行的顺序无所谓,行的次序可以任意交换 分量必须取原子值:各分量都是不可分的数据项。,人民邮电出版社,9,2.1 关系的数据结构,关系模式 实际上完整的关系模式的数学定义为: R (U、D、DOM、F) 其中:R为关系模式名,U为组成该关系的属性名的集合,D为属性组U中属性所来自的域的集合,DOM为属性向域映像的集合,F为属性间函数依赖关系的集合。 关系模式通常简写为: R (U)或R (A1,A2,A3,An) 其中:R为关系名,Ai (i=1,2,3,n)为属性名
4、。域名构成的集合及属性向域映像的集合一般为关系模式定义中的属性的类型和长度。,人民邮电出版社,10,2.1 关系的数据结构,关系模式(Relation Schema)是型 关系是值 关系模式是对关系的描述 元组集合的结构 属性构成 属性来自的域 属性与域之间的映象关系 元组语义以及完整性约束条件 属性间的数据依赖关系集合,人民邮电出版社,11,2.1 关系的数据结构,关系模式 对关系的描述 静态的、稳定的 关系 关系模式在某一时刻的状态或内容 动态的、随时间不断变化的 关系模式和关系往往统称为关系,通过上下文加以区别,人民邮电出版社,12,2.1 关系的数据结构,关系数据库 在一个给定的应用领域中,所有关系的集合构成一个关系数据库 关系数据库的型与值 关系数据库的型:(内含) 关系数据库模式对关系数据库的描述。 关系数据库的值: (外延) 关系模式在某一时刻对应的关系的集合,简称为关系数据库,人民邮电出版社,13,2.2 关系代数,概述 关系代数的运算按运算符的不同可分为传统的集合运算和专门的关系运算2类。 传统的集合运算是二目运算,包括并、差、交和笛卡儿积4种运算。这类运算将关系看作
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