【正文】 管理制度、運行規(guī)則n 應用系統(tǒng)－ 使用倉庫的公司n 數(shù)據(jù)庫管理員－ 倉庫管理員n （用戶）－ 使用倉庫的公司的人員一、硬件平臺及數(shù)據(jù)庫n 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對硬件資源的要求(1)(2)磁盤n 操作系統(tǒng)n DBMSn 應用程序n 數(shù)據(jù)庫及其備份n 較高的通道能力，提高數(shù)據(jù)傳送率－ 傳輸二、軟件n DBMSn 操作系統(tǒng)n 與數(shù)據(jù)庫接口的高級語言及其編譯系統(tǒng)n 以 DBMS為核心的應用開發(fā)工具n 為特定應用環(huán)境開發(fā)的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)三、人員n 數(shù)據(jù)庫管理員－運行中的管理人員n 系統(tǒng)分析員n 數(shù)據(jù)庫設計人員 ER、 13題n 參考教材 P1920的例子作業(yè)：P38系系－班系－教班－學教－教學生班級教研室教員1m1 1m mm m11教－學1 n選修課程mn教－教m1研究生作業(yè)：P38“AModelData Large Data 《CommunicationtheIntroductionDatabase第二章 關系數(shù)據(jù)庫關系數(shù)據(jù)結構及形式化定義關系操作關系的完整性關系代數(shù)關系演算小結關系模型概述n 關系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)n 是支持關系模型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)n 關系模型的組成n 關系數(shù)據(jù)結構n 關系操作集合n 關系完整性約束1. 關系數(shù)據(jù)結構n 單一的數(shù)據(jù)結構 關系n 現(xiàn)實世界的實體以及實體間的各種聯(lián)系均用關系來表示n 數(shù)據(jù)的邏輯結構 二維表n 從用戶角度，關系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結構是一張二維表。用二維表格表示實體集，用關鍵碼進行數(shù)據(jù)導航的數(shù)據(jù)模型稱為關系模型。2. 關系操作集合n 1)關系操作的特點n 3)關系數(shù)據(jù)語言的特點3. 關系的三類完整性約束n 實體完整性n 通常由關系系統(tǒng)自動支持n 參照完整性n 早期系統(tǒng)不支持，目前大型系統(tǒng)能自動支持n 用戶定義的完整性n 反映應用領域需要遵循的約束條件，體現(xiàn)了具體領域中的語義約束n 用戶定義后由系統(tǒng)支持 關系數(shù)據(jù)結構及形式化定義n 關系模型建立在集合代數(shù)的基礎上n 關系數(shù)據(jù)結構的基本概念n 關系n 關系模式n 關系數(shù)據(jù)庫 關系數(shù)據(jù)結構n 關系n 關系模式n 關系數(shù)據(jù)庫 關系n ⒈ 2.Product）n 關系（ Relation）⒈ 域（ Domain）n 域 是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。Product）n 1) D1， D2， …， Dn的 笛卡爾積為：D1D2…Dn＝｛（ d1， d2， …， dn）｜ di?Di， i＝ 1， 2， …， n｝n 所有域的所有取值的一個組合n 不能重復笛卡爾積（續(xù) )例 給出三個域：={}D2=SPECIALITY={計算機專業(yè)，信息專業(yè) } D3=POSTGRADUATE={李勇，劉晨，王敏 }則 D1， D2， D3的笛卡爾積為：D1D2D3(張清玫，信息專業(yè)，劉晨 )， (張清玫，信息專業(yè)，王敏 )， (劉逸，計算機專業(yè)，王敏 )， (劉逸，信息專業(yè)，李勇 )， (劉逸，信息專業(yè)，劉晨 )， (劉逸，信息專業(yè)，王敏 )元組 （ Tuple）n 笛卡爾積中每一個元素（ d1， d2， …，dn）叫作一個 n元組 （ ntuple）或簡稱 元組。n 3)基數(shù)（ Cardinal表中的每行對應一個元組，表中的每列對應一個域。關系D1D2…Dn的子集叫作在域 D1， D2，…， Dn上的 關系 ，表示為R： 關系名 n： 關系的 目 或 度 （ Degree）關系（續(xù)）注意：關系是笛卡爾積的有限子集。由于笛卡爾積不滿足交換律，即)≠(d2， d1， …， dn但關系滿足交換律，即(d1， d2 …，dj， di ， …， dn） =的笛卡爾積中取出有實際意義的元組來構造關系關系： SAP(導師，專業(yè)，研究生 )n 關系名，屬性名假設： 導師與專業(yè)： 1:1，導師與研究生： 1:n于是： SAP關系可以包含三個元組(張清玫，信息專業(yè)，李勇 )，(張清玫，信息專業(yè)，劉晨 )，(劉逸，信息專業(yè)，王敏 )}元組關系中的每個元素是關系中的元組，通常用 t表示。單元關系與二元關系當 n=1時，稱該關系為 單元 關系（ Unary當 n=2時，稱該關系為 二元 關系（Binary關系（續(xù)）4)關系（續(xù)）5)n目關系必有 n個屬性。碼候選碼（ Candidate在最極端的情況下，關系模式的所有屬性組是這個關系模式的候選碼，稱為全碼（ Allkey）關系（續(xù)）碼 (續(xù) )主碼若一個關系有多個候選碼，則選定其中一個為 主碼 （ Primaryattribute）。attribute） 三類關系基本關系 （基本表或基表）實際存在的表，是實際存儲數(shù)據(jù)的邏輯表示查詢表查詢結果對應的表視圖表由基本表或其他視圖表導出的表，是虛表，不對應實際存儲的數(shù)據(jù)8) 基本關系的性質(zhì)① 不同的列可出自同一個域其中的每一列稱為一個屬性不同的屬性要給予不同的屬性名分清 和 基本關系的性質(zhì) (續(xù) )上例中也可以只給出兩個域：人（ PERSON） =張清玫，劉逸，李勇，劉晨，王敏專業(yè)（ SPECIALITY） =計算機專業(yè)，信息專業(yè)SAP關系的導師屬性和研究生屬性都從 PERSON域中取值為了避免混淆，必須給這兩個屬性取不同的屬性名，而不能直接使用域名。列的順序無所謂，列的次序可以任意交換n 遵循這一性質(zhì)的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品 (如 ORACLE)，增加新屬性時，永遠是插至最后一列n 但也有許多關系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品沒有遵循這一性質(zhì)，例如 FoxPro仍然區(qū)分了屬性順序基本關系的性質(zhì) (續(xù) )④ 例如 :Oracle， FoxPro等都允許關系表中存在兩個完全相同的元組，除非用戶特別定義了相應的約束條件。行的順序無所謂行的次序可以任意交換n 遵循這一性質(zhì)的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品 (如 ORACLE)，插入一個元組時永遠插至最后一行n 但也有許多關系數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品沒有遵循這一性質(zhì)，例如 FoxPro仍然區(qū)分了元組的順序基本關系的性質(zhì) (續(xù) )⑥ 這是規(guī)范條件中最基本的一條n 小結n 域－ 笛卡爾積－ 關系（有限子集）－ 關系的目、元組 t、二維表、屬性、碼、三種關系、基本關系的六個特點 關系數(shù)據(jù)結構及形式化定義關系關系模式關系數(shù)據(jù)庫 關系模式1．什么是關系模式2．定義關系模式3.關系模式與關系1．什么是關系模式關系模式（ Relation屬性與域之間的映象關系元組語義以及完整性約束條件屬性間的數(shù)據(jù)依賴關系集合2．定義關系模式關系模式可以形式化地表示為： R（ U， D， dom， F） R 關系名U屬性組 U中屬性所來自的域domdom（導師 人）= R (U)或 R (A1， A2， …， An)R 關系名A1， A2， …， An 屬性名注：域名及屬性向域的映象常常直接說明為屬性的類型、長度3. 關系模式與關系關系模式（型）對關系的描述靜態(tài)的、穩(wěn)定的關系（值）關系模式在某一時刻的狀態(tài)或內(nèi)容動態(tài)的、隨時間不斷變化的關系模式和關系往往 統(tǒng)稱 為關系通過上下文加以區(qū)別 關系數(shù)據(jù)結構及形式化定義關系關系模式關系數(shù)據(jù)庫 關系數(shù)據(jù)庫1.關系數(shù)據(jù)庫的型與值1. 關系數(shù)據(jù)庫在一個給定的應用領域中，所有實體及實體之間聯(lián)系的關系的集合構成一個關系數(shù)據(jù)庫?；镜年P系操作n 2)關系數(shù)據(jù)語言的種類n 4)基本的關系操作n 查詢n 選擇、投影、連接、除、并、交、差n 數(shù)據(jù)更新n 插入、刪除、修改n 查詢的表達能力是其中最主要的部分n 2)n 非關系數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)操作方式：一次一記錄。關系數(shù)據(jù)語言的種類n 關系代數(shù)語言 n 用對關系的運算來表達查詢要求n 關系演算語言：用謂詞來表達查詢要求n 元組關系演算語言n 謂詞變元的基本對象是元組變量n 典型代表： APLHA,關系數(shù)據(jù)語言的特點n 關系語言是一種高度 非過程化 的語言n 存取路徑的選擇由 DBMS的優(yōu)化機制來完成n 用戶不必用循環(huán)結構就可以完成數(shù)據(jù)操作n 能夠 嵌入 高級語言中使用n 關系代數(shù)、元組關系演算和域關系演算三種語言在表達能力上完全等價第二章 關系數(shù)據(jù)庫關系數(shù)據(jù)結構及形式化定義關系操作關系的完整性關系代數(shù)關系演算小結 關系的三類完整性約束關系模型的完整性規(guī)則是對關系的某種 約束條件 。 實體完整性實體完整性規(guī)則（ Entity實體完整性規(guī)則是針對基本關系而言的。(2)(3)實體完整性 (續(xù) )(4)反證法：主屬性取空值，就說明存在某個不可標識的實體，即存在不可區(qū)分的實體，這與第（ 2）點相矛盾，因此這個規(guī)則稱為實體完整性。現(xiàn)實世界的實體集n 主碼為關系的唯一標識 現(xiàn)實世界實體是可區(qū)分（沒有相同的指紋、 參照完整性1.外碼3.兩個關系之間例 1學生實體、專業(yè)實體以及專業(yè)與學生間的一對多聯(lián)系 學生（ 學號 ，姓名，性別， 專業(yè)號 ，年齡）多聯(lián)系課程（ 課程號 ，課程名，學分）學生（ 學號 ，姓名，性別，專業(yè)號，年齡， 班長 ）2．外碼（ Foreign Key）設 F是基本關系 R的一個或一組屬性，但不是關系 R的碼。Relation）基本關系 S稱 為 被參照關系 （ReferencedRelation）或 目標關系 （ Target例子 1：學生（ 學號 ，姓名，性別， 專業(yè)號 ，年齡）?專業(yè)關系專業(yè)號被參照的關系參照的關系例子 2:學生（ 學號 ， 姓名，性別，專業(yè)號，年齡）選修（ 學號 ， 課程號 ，成績）學生關系 和參照關系的外碼 F必須定義在同一個（或一組）域上n 外碼并不一定要與相應的主碼同名。通常：當外碼與相應的主碼屬于不同關系時，往往 或者取空值（ F的每個屬性值均為空值）?參照完整性規(guī)則 (續(xù) )例子 1:學生關系中每個元組的 “專業(yè)號 ”屬性只取下面兩類值：（ 1） 空值 ，表示尚未給該學生分配專業(yè)（ 2）非空值，這時該值必須 是專業(yè)關系中某個元組的 “專業(yè)號 ”值 ，表示該學生不可能分配到一個不存在的專業(yè)中參照完整性規(guī)則 (續(xù) )例子 2:選修（ 學號 ， 課程號 ，成績）“學號 ”和 “課程號 ”是選修關系中的主屬性按照實體完整性和參照完整性規(guī)則，它們只能取相應被參照關系中已經(jīng)存在的主碼值參照完整性規(guī)則 (續(xù) )例子 3:學生（ 學號 ，姓名，性別，專業(yè)號，年齡， 班長 ）“班長 ”屬性值可以取兩類值：（ 1）空值，表示該學生所在班級尚未選出班長，或該學生本人即是班長；（ 2）非空值，這時該值必須是本關系中某個元組的學號值n 參照完整性小結：n 關系和關系之間有引用（三個關系、二個關系、單個關系）n 外碼n 參照完整性規(guī)則 用戶定義的完整性n 用戶定義的完整性是針對某一具體關系數(shù)據(jù)庫的約束條件，反映某一具體應用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。用戶定義的完整性 (續(xù) )例 :關系n 域n 笛卡爾積n 關系n 關系，屬性，元組n 候選碼，主碼，主屬性n 基本關系的性質(zhì)n 關系數(shù)據(jù)庫n 關系的數(shù)據(jù)操作集合n 查詢n 選擇、投影、連接、除、并、交、差n 數(shù)據(jù)更新n 插入、刪除、修改n 關系的完整性約束n 實體完整性n 參照完整性n 外碼n 用戶定義的完整性第二章 關系數(shù)據(jù)庫關系數(shù)據(jù)結構及形式化定義關系操作關系的完整性關系代數(shù)關系演算小結 關系代數(shù)n 傳統(tǒng)的集合運算n 關系代數(shù)2.關系代數(shù)運算的三個要素4.表示記號概述一種抽象的查詢語言用對關系的運算來表達查詢概述 (續(xù) )2．關系代數(shù)運算的三個要素運算對象：關系運算結果：關系運算符：四類概述 (續(xù) )n 集合運算符n 將關系看成元組的集合n 運算是從關系的 “水平 ”方向即行的角度來進行n 專門的關系運算符n 不僅涉及行而且涉及列n 算術比較符n 輔助專門的關系運算符進行操作n 邏輯運算符n 輔助專門的關系運算符進行操作集合運算符∪∩并差交廣 義 笛卡 爾積比 較運算符＞≥＜≤＝ 大于大于等于小于小于等于等