《数据库系统概论》 第二章 关系数据库 讲义
第二章 关系数据库
本章系统地讲解关系数据库的重要概念，并着重对关系模型进行讲解。关系模型包括关系数据结构、关系操作集合、以及关系完整性约束三个组成部分。要求学生重点掌握关系模型的三类完整性规则和关系代数的运算等。
2.1 关系数据结构及形式化定义 2.2 关系操作 2.3 关系的完整性 2.4 关系代数 2.5 关系演算 2.6 小结
2.1 关系数据结构及形式化定义 2.1.1 关系 2.1.2 关系模式 2.1.3 关系数据库 2.1.1 关系
单一的数据结构----关系
现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示 逻辑结构---- 二维表
从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表 建立在集合代数的基础上 关系(续)
⒈ 域（Domain）
2. 笛卡尔积（Cartesian Product） 3. 关系（Relation）
⒈ 域（Domain）
域是一组具有相同数据类型的值的集合。例:
整数 实数
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介于某个取值范围的整数 长度指定长度的字符串集合 {‘男’，‘女’} ?????..
2. 笛卡尔积（Cartesian Product） 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 的笛卡尔积 为：
D1×D2×?×Dn ＝
｛（d1 ，d2 ，? ，dn ）｜di?Di ，i ＝1 ，2 ，? ，n ｝ 所有域的所有取值的一个组合 不能重复
元组 （Tuple ）
笛卡尔积中每一个元素（d1，d2，?，dn）叫作一个n元组（n-tuple）或简称元组(Tuple)
(张清玫，计算机专业，李勇)、(张清玫，计算机专业，刘晨)等都是元组
分量 （Component ）
笛卡尔积元素（d1，d2，?，dn）中的每一个值di叫作一个分量 张清玫、计算机专业、李勇、刘晨等都是分量
基数（Cardinal number）
若Di（i＝1，2，?，n）为有限集，其基数为mi（i＝1，2，?，n），则D1×D2
×?×Dn的基数M为：
笛卡尔积的表示方法
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
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3. 关系（Relation） 1) 关系
D1×D2×?×Dn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） 2) 元组
关系中的每个元素是关系中的元组，通常用t表示。 3) 单元关系与二元关系
当n=1 时，称该关系为单元 关系 （Unary relation ）
或一元 关系 当n=2 时，称该关系为二元 关系（Binary relation ）
4) 关系的表示
关系也是一个二维表，表的每行对应一个元组，表的每列对应一个域 关系（续） 5)属性
关系中不同列可以对应相同的域
为了加以区分，必须对每列起一个名字，称为属性（Attribute）
n目关系必有n个属性 6) 码
候选码（Candidate key）
若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该属性组为候选码 简单的情况：候选码只包含一个属性 全码（All-key）
最极端的情况：关系模式的所有属性组是这个关系模式的候选码，称为全码（All-key）
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主码
若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码（Primary key） 主属性
候选码的诸属性称为主属性（Prime attribute）
不包含在任何侯选码中的属性称为非主属性（ Non-Prime attribute） 或非码属性（Non-key attribute） 关系（续）
D1，D2，?，Dn的笛卡尔积的某个子集才有实际含义 例：表2.1 的笛卡尔积没有实际意义 取出有实际意义的元组来构造关系
关系：SAP(SUPERVISOR，SPECIALITY，POSTGRADUATE) 假设：导师与专业：1:1， 导师与研究生：1:n 主码：POSTGRADUATE（假设研究生不会重名） SAP关系可以包含三个元组 ｛ (张清玫，计算机专业，李勇)， (张清玫，计算机专业，刘晨)， (刘逸，信息专业，王敏) }
7) 三类关系
基本关系 （基本表或基表）
实际存在的表，是实际存储数据的逻辑表示 查询表
查询结果对应的表 视图表
由基本表或其他视图表导出的表，是虚表，不对 应实际存储的数据
8)基本关系的性质
① 列是同质的（Homogeneous） ② 不同的列可出自同一个域 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
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③ 列的顺序无所谓,，列的次序可以任意交换 ④ 任意两个元组的候选码不能相同
⑤ 行的顺序无所谓，行的次序可以任意交换 基本关系的性质(续) ⑥ 分量必须取原子值
这是规范条件中最基本的一条
表2.3 非规范化关系
2.1.2 关系模式 1．什么是关系模式 2．定义关系模式 3. 关系模式与关系 1．什么是关系模式
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
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