【正文】 ect刪除 Delete連接 Join修改 Update除 Divide并 Union交 Intersection差 Difference 2．關(guān)系操作的特點(diǎn) 關(guān)系操作的特點(diǎn)是操作對(duì)象和操作結(jié)果都是集合。關(guān)系模式集：n 商店模式（商店編號(hào)，店名，店址，店經(jīng)理） n 商品模式（商品編號(hào)，商品名，單價(jià)，產(chǎn)地，商店編號(hào)，月銷(xiāo)售量） n 職工模式（職工編號(hào)，職工名，性別，工資，商店編號(hào)，開(kāi)始時(shí)間）第2章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)l 關(guān)系模型概述 1．關(guān)系模型組成關(guān)系模型由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合和關(guān)系完整性約束三部分組成。 實(shí)體：商店（商店編號(hào)，店名，店址，店經(jīng)理） 　　　　　商品（商品編號(hào)，商品名，單價(jià)，產(chǎn)地） 　　　　　職工（職工編號(hào)，職工名，性別，工資） 　　聯(lián)系： SC(商店—商品之間1：N的聯(lián)系，聯(lián)系屬性為“職工參加商店工作的開(kāi)始時(shí)間”。 在聯(lián)系中應(yīng)反映出職工參加某商店工作的開(kāi)始時(shí)間，商店銷(xiāo)售商品的月銷(xiāo)售量。 實(shí)體類(lèi)型“商品”的屬性有：商品編號(hào)，商品名，單價(jià)，產(chǎn)地。 百貨管轄若干個(gè)連鎖商店，每家商店經(jīng)營(yíng)若干商品， 每家商店有若干職工，但每個(gè)職工只能服務(wù)于一家商店。(3) 關(guān)系模型的存取路徑對(duì)用戶(hù)透明，從而具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性，更好的安全保密性，也簡(jiǎn)化了編程序的工作和數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)建立的工作。對(duì)數(shù)據(jù)的檢索結(jié)果也是關(guān)系（即表）。（4）關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)關(guān)系數(shù)據(jù)模型具有下列優(yōu)點(diǎn)：(1) 關(guān)系模型與非關(guān)系模型不同，它是建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念的基礎(chǔ)上。l 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)關(guān)系數(shù)據(jù)模型中，實(shí)體及實(shí)體間的聯(lián)系都用二維表來(lái)表示。關(guān)系模型中的數(shù)據(jù)操作是集合操作，操作對(duì)象和操作結(jié)果都是關(guān)系，即若干元組的集合，而不像非關(guān)系模型中那樣是單記錄的操作方式。這些操作必須滿(mǎn)足關(guān)系的完整性約束條件。（14—38），性別的域是（男，女），系別的域是一個(gè)學(xué)校所有系名的集合；分量：元組中的一個(gè)屬性值；關(guān)系模型：對(duì)關(guān)系的描述，一般表示為： 關(guān)系名（屬性1，屬性2，……，屬性N）例如，上面的關(guān)系可描述為： 學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，系別，年齡，籍貫）在關(guān)系模型中，實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系都是用關(guān)系來(lái)表示的。例如，它涉及下列概念。 （3）多對(duì)多聯(lián)系（n：m） 如：學(xué)生與課程，教師與課程，師生關(guān)系，商店與商品，圖書(shū)與讀者，工廠與產(chǎn)品等。 2．?dāng)?shù)據(jù)模型的三要素（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（2）數(shù)據(jù)操作（3）數(shù)據(jù)的約束條件3．實(shí)體模型,兩個(gè)實(shí)體間的聯(lián)系可分為3類(lèi)： （1）一對(duì)一聯(lián)系（1：1） 如：學(xué)校與校長(zhǎng)，觀眾與座位等。 數(shù)據(jù)描述的兩種形式：物理描述和邏輯描述。 概念的內(nèi)涵與外延：類(lèi)型是概念的內(nèi)涵，而值是概念的外延。實(shí)體標(biāo)識(shí)符唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性或?qū)傩约? 機(jī)器世界中的四個(gè)概念： (1) 字段標(biāo)記實(shí)體屬性的命名單位稱(chēng)為字段或數(shù)據(jù)項(xiàng) (2) 記錄字段的有序集合 (3) 文件同一類(lèi)記錄的匯集 (4) 鍵(關(guān)鍵碼)能唯一標(biāo)識(shí)文件中每個(gè)記錄的字段或字段集。實(shí)體集同類(lèi)實(shí)體的集合 (3) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在處理用戶(hù)存取時(shí)，要經(jīng)常查閱數(shù)據(jù)字典中的用戶(hù)表、外模式表和模式表；供數(shù)據(jù)庫(kù)管理員查詢(xún)，以掌握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況；支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)分析。4. 數(shù)據(jù)字典（Data Dictionary，記為DD）。3. 數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)功能。2. 數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行控制功能。結(jié)構(gòu)化、共享、獨(dú)立性l 數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展1．程序管理階段2．文件系統(tǒng)階段 3．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段 l 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組成, 通常由數(shù)據(jù)庫(kù)（DB）、硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理員四部分組成。特征：來(lái)源、感知、存儲(chǔ)、加工傳遞和再生2．?dāng)?shù)據(jù)：就是人們?yōu)榱苏J(rèn)識(shí)世界，交流信息，而對(duì)事物進(jìn)行描述的符號(hào)集合。 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)：是一門(mén)研究數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)、管理和使用的軟件學(xué)科。DBMS總是基于某種數(shù)據(jù)模型，可以分為層次型、網(wǎng)狀型、關(guān)系型、面向?qū)ο笮虳BMS。 DB：數(shù)據(jù)庫(kù)（Database),DB是統(tǒng)一管理的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。緒論l 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)中的四個(gè)名詞:DB、DBMS、DBS、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。其概念是不同的。 DBMS：數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（Database Management System)，DBMS是位于用戶(hù)與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，為用戶(hù)或應(yīng)用程序提供訪(fǎng)問(wèn)DB的方法，包括DB的建立、查詢(xún)、更新及各種數(shù)據(jù)控制。 DBS：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（Database System),DBS是實(shí)現(xiàn)有組織地、動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，方便多用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)的計(jì)算機(jī)軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)，即采用了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 l 什么是數(shù)據(jù)庫(kù)1．信息：是一種重要的資源，信息、能源、材料構(gòu)成現(xiàn)代社會(huì)的三大支柱。 3．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù) ：簡(jiǎn)單的說(shuō)就是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)，嚴(yán)格意義上講，數(shù)據(jù)庫(kù)就是按一定的組織方式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。l 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)1. 數(shù)據(jù)庫(kù)的定義功能。DBMS對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的控制主要通過(guò)四個(gè)方面實(shí)現(xiàn)：數(shù)據(jù)安全性控制、數(shù)據(jù)完整性控制、多用戶(hù)環(huán)境下的并發(fā)控制和數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)。這一部分包括數(shù)據(jù)庫(kù)的初始數(shù)據(jù)的載入、轉(zhuǎn)換功能、數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)功能、數(shù)據(jù)庫(kù)的重組織功能和性能監(jiān)視、分析功能，大都由各個(gè)實(shí)用程序來(lái)完成。數(shù)據(jù)字典的主要作用是：供數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)快速查找有關(guān)對(duì)象的信息。l 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式：1． 外模式2． 內(nèi)模式3． 模式4． 模式間的映像l 數(shù)據(jù)模型1．三個(gè)世界 現(xiàn)實(shí)世界、信息世界、機(jī)器世界 數(shù)據(jù)描述的三個(gè)領(lǐng)域（現(xiàn)實(shí)世界、信息世界和機(jī)器世界） 信息世界中的幾個(gè)概念： (1) 實(shí)體即客觀存在可以相互區(qū)別的事物 (2) 屬性實(shí)體的特性 (4) 這個(gè)概念與實(shí)體標(biāo)識(shí)符的概念相對(duì)應(yīng)。 前者是指數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備上的存取方式，后者是指程序員或用戶(hù)用以操作的數(shù)據(jù)形式。 （2）一對(duì)多聯(lián)系（1：n） 如：省與市，學(xué)校與系部等。l 幾種主要的數(shù)據(jù)模型1． 層次數(shù)據(jù)模型2． 網(wǎng)狀模型3． 關(guān)系模型l 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在用戶(hù)看來(lái)，一個(gè)關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行和列組成。學(xué)號(hào)姓名性別系別年齡籍貫1王鵬男計(jì)算機(jī)系23北京市2李鵬男物理系22上海市3張貼女?dāng)?shù)學(xué)系24天津市關(guān)系：對(duì)應(yīng)通常說(shuō)的表，如圖中的這張學(xué)生人事記錄表；元組：表中的一行即為一個(gè)元組；屬性；表中的一例即為一個(gè)屬性，有6列，對(duì)應(yīng)6個(gè)屬性（學(xué)號(hào)，姓名，性別，系別，年齡和籍貫）；主碼（KEY）：表中的某個(gè)屬性組，它可以唯一確定一個(gè)元組，按照學(xué)生學(xué)號(hào)的編排方法，每個(gè)學(xué)生的學(xué)號(hào)都不相同，所以它可以唯一確定一個(gè)學(xué)生，也就成為本關(guān)系的碼；域（domain）：屬性的取值范圍，如人的年齡一般在1100歲之間。例如，學(xué)生、課程、學(xué)生與課程之間的多對(duì)多聯(lián)系在關(guān)系模型中可以表示如下：學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，系別，年齡，籍貫） 課程（課程號(hào)，學(xué)分）選修（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）l 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操縱與完整性約束條件關(guān)系數(shù)據(jù)模型的操縱主要包括查詢(xún)、插入、刪除和更新數(shù)據(jù)。關(guān)系的完整性約束條件包括3大類(lèi)：實(shí)體完整性、參照完整性和用戶(hù)定義的完整性。另一方面，關(guān)系模型把存取路徑向用戶(hù)隱蔽起來(lái)，用戶(hù)只要提出“干什么”或者“找什么”，不必詳細(xì)說(shuō)明“怎么干”或者“怎么找”，從而大大的提高了數(shù)據(jù)的獨(dú)立性，提高了用戶(hù)的生產(chǎn)率。在數(shù)據(jù)庫(kù)的物理組織中，二維表以文件形式存儲(chǔ)，每一個(gè)二維表通常對(duì)應(yīng)一個(gè)表文件。(2) 關(guān)系模型的概念單一，無(wú)論實(shí)體還是實(shí)體之間的聯(lián)系都用關(guān)系來(lái)表示。所以其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰，用戶(hù)易懂易用。l 為某百貨公司設(shè)計(jì)一個(gè)ER模型。實(shí)體類(lèi)型“商店”的屬性有：商店編號(hào)，店名，店址，店經(jīng)理。實(shí)體類(lèi)型“職工”的屬性有：職工編號(hào)，職工名，性別，工資。 　　試畫(huà)出反映商店、商品、職工實(shí)體類(lèi)型及聯(lián)系類(lèi)型的ER圖，并將其轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集。 　SE(商店—職工之間1：N的聯(lián)系)，聯(lián)系屬性為“月銷(xiāo)售量”。關(guān)系操作分為兩大部分如圖所示。而非關(guān)系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操作方式則為一次一個(gè)記錄的方式。l 關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其形式化定義 1．域 定義 域是一組具有相同數(shù)據(jù)類(lèi)型的值的集合。 例 D1={0，1}，D2＝{a，b，c} 則：D1D2＝{(0，a)，(0，b)，(0，c)，(1，a)，(1，b)，(1，c)}用二維表來(lái)表示，如圖2—2所示。 目或度 這里的R表示關(guān)系的名字，n是關(guān)系的目或度(Degree)。 主碼 若一個(gè)關(guān)系有多個(gè)候選碼，則選定其中一個(gè)為主碼(PrimaryKey)。不包含在任何候選碼中的屬性稱(chēng)為非碼屬性(Non—Key attribute)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的型也稱(chēng)為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模式，是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的描述。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的值是這些關(guān)系模式在某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的關(guān)系的集合，通常稱(chēng)之為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)?？梢孕问交谋硎緸? R(U，D，dom，F(xiàn)) 其中，R表示關(guān)系名；U是組成該關(guān)系的屬性名集合；D是屬性的域；dom是屬性向域的映像集合；F為屬性間數(shù)據(jù)的依賴(lài)關(guān)系集合。) 其中R為關(guān)系名，A1，A2，A3，…，An。 例 定義學(xué)生與課程關(guān)系模式及主碼如下：(1) S(Sno，Sname，SD，SA) Key(Sno) (2) C(Cno，Cname，PCno) Key(Cno) Dom(PCno)=Cno 這里，Po是先行課程號(hào)，來(lái)自Cno域，但由于Po屬性名不等于Cno值域名，所以要用Dom來(lái)定義。 (3)SC(Sno，Cno，Grade) Key(Sno，Cno) 其中，SC關(guān)系中的Sno、Cno又分別為外碼。l 關(guān)系的完整性關(guān)系模型的完整性規(guī)則是對(duì)關(guān)系的某種約束條件。 (1)實(shí)體的完整性(Entity Integrity)規(guī)定：若屬性A是基本關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空值。 (2)參照的完整性(Referential Integrity)規(guī)定：若F是基本關(guān)系R的外碼，它與基本關(guān)系S的主碼Ks相對(duì)應(yīng)(基本關(guān)系R和S不一定是不同的關(guān)系)則對(duì)于R中每個(gè)元組在F上的值必須為： ①或者取空值(F的每個(gè)屬性值均為空值)；即外碼可以為空 ②或者等于S中某個(gè)元組的主碼值。l 關(guān)系代數(shù) 關(guān)系代數(shù)是一種抽象的查詢(xún)語(yǔ)言，是關(guān)系數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言的一種傳統(tǒng)表達(dá)方式。關(guān)系運(yùn)算符有四類(lèi)：集合運(yùn)算符，專(zhuān)門(mén)的關(guān)系運(yùn)算符，算術(shù)比較符和邏輯運(yùn)算符，如圖2—3所示。笛卡爾積選擇投影連接除邏輯運(yùn)算符┐∧∨非與或 根據(jù)運(yùn)算符的不同，關(guān)系代數(shù)運(yùn)算可分為傳統(tǒng)的集合運(yùn)算和專(zhuān)門(mén)的關(guān)系運(yùn)算。 (1)并(Union)； 關(guān)系R與S的并記作： RUS＝{tR V tS} (2)差(Difference)；關(guān)系R與S的差記作：R—S＝{tR ∧ tS} (3)交(Intersection)； 關(guān)系R與S的交記作： RS＝{tR ∧ tS} (4)廣義笛卡爾積(Extended Cartesian Product)； 兩個(gè)分別為n目和m目的關(guān)系R和S的廣義笛卡兒積是一個(gè)(n+m)列的元組的集合。若R有K1個(gè)元組，S有K2個(gè)元組。記作：RS＝{ trts | trR ∧ tsS}2．專(zhuān)門(mén)的關(guān)系運(yùn)算 專(zhuān)門(mén)的關(guān)系運(yùn)算既可以從關(guān)系的水平方向進(jìn)行運(yùn)算，又可以向關(guān)系的垂直方向運(yùn)算。記作：ABR S { tr ts | trR ∧ tsS ∧ tr [A] ts[B] }其中：是比較運(yùn)算符，A和B分別為R和S上度數(shù)相等，且可比的屬性組。若R和S具有相同的屬性組B，則自然連接可以記為： R S ={ tr ts | trR ∧ tsS ∧ tr [B] = ts[B] } ④特別需要說(shuō)明的是：一般連接是從關(guān)系的水平方向運(yùn)算，而自然連接不僅要從關(guān)系的水平方向，而且要從關(guān)系的垂直方向運(yùn)算。 (5)需要注意的四個(gè)問(wèn)題： ①關(guān)系代數(shù)的五個(gè)基本操作為：并、差、笛卡爾積、投影和選擇。 例如兩個(gè)關(guān)系R與S的交運(yùn)算等價(jià)于： RS＝R一(R—S)或RS＝S一(S—R) 所以交運(yùn)算不是一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算。通常不要用如下的形式表示； Sno,Cno(SC247。Cno(C)[例]設(shè)教學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)中有3個(gè)關(guān)系：l 學(xué)生關(guān)系S(SNO,SNAME,AGE,SEX)l 學(xué)習(xí)關(guān)系SC(SNO,CNO,GRADE)l 課程關(guān)系C(CNO,CNAME,TEACHER) 下面用關(guān)系代數(shù)表達(dá)式表達(dá)每個(gè)查詢(xún)語(yǔ)句。C239。πSNO，SNAME(σ CNO=39。(SSC)) 此查詢(xún)亦可等價(jià)地寫(xiě)成：πSNO，SNAME（S）（πSNO(σ CNO=39。(SC))） 這個(gè)表達(dá)式中自然連接的右分量為學(xué)了C2課的學(xué)生學(xué)號(hào)的集合。 （3）檢索選修課程名為MATHS的學(xué)生學(xué)號(hào)與姓名。MATHS39。πSNO(σ CNO=39。∨CNO=39。(SC)) （5） 檢索至少選修課程號(hào)為C2或C4的學(xué)生學(xué)號(hào)。C239。C439。 （6） 檢索不學(xué)C2課的學(xué)生姓名與年齡。C239。 （7）檢索學(xué)習(xí)全部課程的學(xué)生姓名。πCNO(C) (d) 從SNO求學(xué)生姓名SNAME，可以用自然連結(jié)和投影操作組合而成：πCNO(C)))，這就是最后得到的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式。 注意：學(xué)生S3可能學(xué)多門(mén)課程，所以要用到除法操作來(lái)表達(dá)此查詢(xún)語(yǔ)句。 學(xué)生選課情況可用操作 所學(xué)課程包含學(xué)生S3所學(xué)課程的學(xué)生學(xué)號(hào)，可以用除法操作求得：