【正文】 。頭只能是 IDB關(guān)系，體中可以有 EDB和 IDB關(guān)系。事實(shí)加上規(guī)則就構(gòu)成一個(gè)邏輯數(shù)據(jù)庫。謂詞的實(shí)例相當(dāng)于關(guān)系的元組。設(shè) a,b,c分別是屬性 X,Y,Z的合法的值，該謂詞的定義如下： ? P(a,b,c)={TRUE 當(dāng) t(a,b,c) ∈ R ? {FALSE 當(dāng) t(a,b,c) ?R 基于邏輯的數(shù)據(jù)模型 ? 謂詞所表示的關(guān)系有兩種：一種實(shí)際存儲在數(shù)據(jù)庫中，這稱為外延數(shù)據(jù)庫（ EDB）關(guān)系；另一種只有定義，而其元組并不存儲在數(shù)據(jù)庫中，在需要時(shí)可以導(dǎo)出，這稱為內(nèi)涵數(shù)據(jù)庫（ IDB）關(guān)系。從 20世紀(jì) 70年代末到 80年代初，這種數(shù)據(jù)模型停留在理論研究上； 20世紀(jì) 80年代中期以后，出現(xiàn)了一批以基于邏輯的數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)的DBMS原型，這就是所謂演繹 DBMS。 ? ⑶對象關(guān)系系統(tǒng)：支持復(fù)雜數(shù)據(jù)類型，查詢語言強(qiáng)有力、保護(hù)性好。持久化程序設(shè)計(jì)語言的應(yīng)用定位于那些性能要求很高的應(yīng)用。 ? 對象關(guān)系系統(tǒng)的目標(biāo)是通過使用復(fù)雜數(shù)據(jù)類型而使數(shù)據(jù)建模和查詢變得更為容易。SQL的數(shù)據(jù)定義和查詢語言也被擴(kuò)充以處理復(fù)雜類型和面向?qū)ο筇卣鳌? ? 對關(guān)系系統(tǒng)進(jìn)行了擴(kuò)充，超越了 1NF的要求，允許非原子值存在。這樣的擴(kuò)充既要保留關(guān)系基礎(chǔ)，具體說來就是數(shù)據(jù)的說明性訪問，同時(shí)又要提高建模能力。 對象關(guān)系數(shù)據(jù)模型 ? 對象關(guān)系數(shù)據(jù)模型是對關(guān)系數(shù)據(jù)模型進(jìn)行擴(kuò)充，從而提供更加豐富的面向?qū)ο蟮念愋拖到y(tǒng)，并在關(guān)系查詢語言中增加處理新增數(shù)據(jù)類型的成分。 ? 1. 邏輯對象標(biāo)識符：不依賴于對象的存儲位置。 ? 對象的標(biāo)識 ? 在 OO數(shù)據(jù)模型中，每個(gè)對象都有一個(gè)在系統(tǒng)內(nèi)惟一的和不變的標(biāo)識符，稱為對象標(biāo)識符。 ? 一名多義的做法叫多態(tài)。 ? 解決這種同名沖突的方法，一般是在子類中規(guī)定超類的優(yōu)先次序。 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型 ? 在繼承時(shí)，可能發(fā)生同名沖突問題，一種沖突發(fā)生在超類之間，另一種沖突發(fā)生在子類和超類之間。所謂增加就是定義新的屬性和方法；所謂取代就是重新定義超類的屬性和方法。 ? 子類可用繼承所有超類中的屬性和方法。從概念上說，自下而上是一個(gè)普遍化、抽象化的過程，這個(gè)過程叫普遍化。子類還可以再分為子類，如此可以形成一個(gè)類層次結(jié)構(gòu)。有些變量的值在全類中是共同的，這些變量又稱為類變量。同一類的對象具有共同的屬性和方法，但這些屬性所取的值會因各個(gè)實(shí)例而不同。 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型 ? 類和實(shí)例 ? 把類似的對象歸并為類。除了屬性外，對象還包含若干方法，用以描述對象的行為特征。 ? 對象 ? 所有現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體都模擬為對象。 ? 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型提出于 20世紀(jì) 70年代末， 80年代初。 ? 特殊化和普遍化的 ER圖表示： （ 圖 230） ER數(shù)據(jù)模型 2. 聚集 (aggregation) ? 聚集的定義 : ? 表達(dá) :“部分”與“整體”的關(guān)系 (HasA) ? 聚集的例子 （ 圖 231） 3. 范疇 (category) ? 范疇的定義： ? 用途：處理 不同類型 實(shí)體組成的實(shí)體集合 ? 選擇性繼承： ? 范疇的例子 （ 圖 232） 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型 ? 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型（ ObjectOriented data model,簡稱 OO data model）就是一種可擴(kuò)充的數(shù)據(jù)模型。 ? 設(shè)有實(shí)體集Ｅ，如果Ｆ是Ｅ的某些真子集的集合，即 F={Si | Si∈ E, i=1,…,n}, 則稱Ｆ是Ｅ的一個(gè)特殊化， E 是 S1,…,Sn 的超實(shí)體集， S1,…,Sn 為 E的子實(shí)體集。 ? 提出的目標(biāo)： 1) 建立一個(gè)“統(tǒng)一”的數(shù)據(jù)模型，以概括 3種經(jīng)典的邏輯數(shù)據(jù)模型； 2) 作為 3種經(jīng)典邏輯數(shù)據(jù)模型之間相互轉(zhuǎn)換的中間模型； 3) 作為超脫于特定 DBMS的概念數(shù)據(jù)模型，以比較自然的方式模擬現(xiàn)實(shí)世界。已經(jīng)證明，在這個(gè)基礎(chǔ)上，關(guān)系代數(shù)、安全的元組關(guān)系演算、安全的域關(guān)系演算在關(guān)系的表達(dá)能力上完全是等級的。 ? ③對于 P的每個(gè)形如 (??x)(P1(x))的子公式，如果 x使 P1(x)為假，那么 x必是 DOM(P1)的元素。 ? 安全的域演算表達(dá)式 {t1… tk|P(t1, … ,tk)}應(yīng)滿足下列三個(gè)條件： ? ①如果元組 t1… tk滿足公式 P，那么每個(gè) ti在 DOM(P)中。 ? 上述兩點(diǎn)能夠保證：只要考慮 DOM(P1)中的元素組成的元組 u時(shí)，就能決定公式 (??u)(P1(u))或 (??u)(P1(u))的真值。 ? ③對于 P(t)中每個(gè)形如 (??u)(P1(u))的子公式，如果元組 u使 P1(u)為假，那么 u的每個(gè)分量必是 DOM(P1)的元素。 ? ②對于 P(t)中每個(gè)形如 (??u)(P1(u))的子公式，如果元組 u使 P1(u)為真，那么 u的每個(gè)分量必是 DOM(P1)的元素。由于所有關(guān)系都是有限的，因此 DOM(P)也是有限的。 ? 在關(guān)系演算中必須有安全約束的措施，關(guān)系演算表達(dá)式才是安全的。 ? 在數(shù)據(jù)庫技術(shù)中，不產(chǎn)生無限關(guān)系和無窮驗(yàn)證的運(yùn)算稱為安全運(yùn)算，相應(yīng)的表達(dá)式稱為安全表達(dá)式，所采取的措施稱為安全約束。因?yàn)椋环矫嬗?jì)算機(jī)的存儲空間是有限的，不可能存儲無限關(guān)系；另一方面，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行無窮驗(yàn)證是永遠(yuǎn)得不到結(jié)果的。驗(yàn)證公式 (??u)(P1(u))也是這樣，當(dāng)所有可能的 u都使 P1(u)為真時(shí)，才能斷言公式 (??u)(P1(u))為真。例如元組表達(dá)式 {t| ┐ R(t)}表示所有不在關(guān)系 R中的元組的集合，這是一個(gè)無限關(guān)系。 ? 例如前面例子轉(zhuǎn)換成的元組表達(dá)式為： ? {w| (??u) (??v)(R(u) ∧S(v)∧u[2] = v[1] ∧w[1] = u[1] ∧w[2] = v[2] ) } 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 ? 可用上述轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換成的下列域表達(dá)式： {w1w2| (??u1u2) (??v1v2)(R(u1u2) ∧S( v1v2)∧ u2= v1∧ w1 = u1∧ w2 = v2)} ? 再進(jìn)一步簡化，得到下式： ? {w1w2| (??u2)(R(w1u2) ∧S( u2w2))} ? 例 對于前面例子的查詢，可轉(zhuǎn)換成域演算表達(dá)式。 ? ②對于每個(gè)量詞 (??u)或 (??u)，若 u是 m元的元組變量，那么引入每個(gè)新的域變量 u1… um。 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 ? 例 如圖 (a),(b),(c)是三個(gè)關(guān)系 R,S和 W,(d)(e)(f)分別表示下面三個(gè)域表達(dá)式的值： ? R1={xyz|R(xyz) ∧ x5∧ y3} ? R2={xyz|R(xyz) ∨ (S(xyz)∧ y=4)} ? R3={xyz|(??uv)(R(zxu) ∧ W(yv)∧ uv)} 這里 (??uv)是 (??u)( ?? v)的簡寫形式。 ? 自由域變量、約束域變量等概念和元組演算中一樣，這里不再重復(fù)。 ? 原子公式有下列兩種形式： ? ① R(x1… xk)， R是一個(gè) k元關(guān)系，每個(gè) xi是常量或域變量； ? ② xθy，其中 x， y是常量或域變量，一般至少有一個(gè)是域變量， θ是算術(shù)比較運(yùn)算符。 Π C(C) )) ? {t| (??u) (??v) (??w) (S(u) ∧C(v) ∧SC(w)∧u[1] = w[1]∧w[2] = v[1] ∧ t[1] = u[2])} 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 ? ? 域關(guān)系演算 (domain relational calculus)和元組關(guān)系演算是類似的，不同之處是用域變量代替元組變量的每一個(gè)分量，域變量的變化范圍是某個(gè)值域而不是一個(gè)關(guān)系。 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 ? ③ 檢索選修課程名為 Maths的學(xué)生學(xué)號與姓名 ? Πs, SNAME(σCNAME=‘Maths’(S?SC?C)) ? {t| (??u) (??v) (??w)(S(u) ∧SC(v) ∧C(w)∧u[1] = v[1] ∧ v[2] = w[1] ∧w[2] = ‘Maths’ ∧t[1] = u[1] ∧t[2] = u[2] )} ? ④ 檢索選修課程號為 C2或 C4的學(xué)生學(xué)號 ? Πs(σC=‘C2’ ∨ C=‘C4’ (SC)) ? {t| (??u) (SC(u) ∧(u[2] = ‘C2’ ∨ u[2] = ‘C4’) ∧t[1] = u[1])} ? ⑤ 檢索至少選修課程號為 C2和 C4的學(xué)生學(xué)號 ? Πs(σ1=4∧2=‘C2’ ∧ 5=‘C4’ (SC SC)) ? 這里 (SC SC)表示關(guān)系 SC自身相乘的笛卡兒積操作。 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 ? 例 設(shè)關(guān)系 R和 S都是二元關(guān)系，把關(guān)系代數(shù)表達(dá)式 Π1, 4(σ2=3(R S))轉(zhuǎn)換成元組演算表達(dá)式的過程如下： ? R S可用 {t|(??u) (??v)(R(u) ∧S(v)∧t[1]= u[1]∧t[2] = u[2]∧t[3]=v[1] ∧t[4] = v[2]) }表示； ? 對于 σ2=3(R S)只要在公式中加入“ t[2] = t[3]”即可； ? 對于 Π1, 4(σ2=3(R S))可以得到下面的元組表達(dá)式： ? {w|(??t) (??u) (??v)(R(u) ∧S(v)∧t[1]= u[1]∧t[2] = u[2]∧t[3]=v[1] ∧t[4] = v[2] ∧ t[2] = t[3] ∧w[1] = t[1] ∧w[2] = t[4] ) } ? 再對上式化簡，去掉元組變量 t可得下面表達(dá)式： ? {w| (??u) (??v)(R(u) ∧S(v)∧u[2] = v[1] ∧w[1] = u[1] ∧w[2] = v[2] ) } 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 ? 例 數(shù)據(jù)庫中有三個(gè)關(guān)系： S(S,SNAME,AGE,SEX) C(C,CNAME,TEACHER) SC(S,C,GRADE) 試用關(guān)系代數(shù)表達(dá)式和元組關(guān)系演算表達(dá)式表達(dá)每個(gè)查詢語句?！膖[r+s] = v[s]) }表示，此處設(shè) R是 r元， S是 s元； ? Πi1, … , ik (R)可用 {t|(??u) (R(u) ∧t[1]= u[i 1]∧ ‥ ? 例如： ? R?S可用 {t|R(t) ∨ S(t)}表示； ? R－ S可用 {t|R(t) ∧ ┐ S(t)}表示； ? R S可用 {t|(??u) (??v)(R(u) ∧S(v)∧t[1]= u[1]∧ ‥ ? 例 如圖 (a),(b)是兩個(gè)已知關(guān)系 R和 S， (c),(d), (e),(f)分別表示下面四個(gè)元組演算表達(dá)式的值： ? R1＝ {t|R(t) ∧ ┐S(t) } ? R2＝ {t|(??u)(S(t) ∧ R(u) ∧ t[3] u[2]) } ? R3= {t|(??u)(R(t) ∧ S(u) ∧ t[3] u[1]) } ? R4= {t|(??u) (??v)(R(u) ∧ S(v) ∧ u[1]