回顾

数据模型的三要素

• 数据结构(静态特性)

• • 关系数据模型--关系

• 数据操作(动态特性)

• • 关系数据模型--关系操作

• 完整性约束(制约与依存)

• • 关系数据模型--三类完整性约束

7.1关系数据结构--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

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’}

笛卡尔积

基数

关系

关系是笛卡尔积的有一定意义的、有限的子集

关系的性质

• 每一列中的值是同类型的数据，都来自同一个域。
• 不同的列可以有相同的域，每一列称为一个属性，用属性名标识。
• 元组中的每个分量是不可分的数据项
• 关系中的各个元组是不同的，即不允许有重复的元组。
• 分量的次序是无关紧要的。

关系模式

• 对一类实体特征的结构性描述，即对关系的结构性描述，该描述一般包括关系名、属性名、属性域的类型和长度，属性之间固有的依赖联系等。

• 

关系模式和关系的区别和联系

• 关系模式描述的是关系的静态结构信息，是对一个关系的“型”的描述，是相对固定的。关系是在关系模式约束之下的若干实体的集合，实体的数量是随时间变化的，但这种变化必定在关系模式的约束范围内。

7.2 完整性约束

三类完整性约束

实体完整性

• 是指对关系中的每一个元组，其主键属性对应的各个分量不能为空值(NULL)。
• 例如

• • 学生选课的关系:Reports(Sno,Cno,Grade)中，Sno和Cno共同组成为主关键字，则Sno和Cno两个属性都不能为空。

• 注:实体完整性规则针对基本关系

参照完整性

• 

• 几点说明

• • 被参照关系和参照关系不一定是不同的关系

• • • 例:Courses中的Cno与Pre_Cno

• • 被参照关系的主键和参照关系的外键必须定义在同一个(或一组)域上
  • 外键并不一定要与相应的主键同名

• • • 例:Teachers中的Tno与Department中的Dheader

• • 当外键与相应的主键属于不同关系时，往往取相同的名字，以便于识别

用户定义完整性

• 用户根据具体应用而针对某一具体数据附加的约束条件，也称为域完整性。
• 域完整性限制了某些属性中出现的值，把属性限制在一个有限的集合中。
• 例如

• • 如果属性类型是整数，那么它就不能是101.5或任何非整数。

• 说明:现在的商品化RDBMS提供了定义和检查这类完整性约束的机制

7.3 关系操作--关系代数

关系操作

• 对关系进行操作，且其操作的对象和结果都是关系(集合)。
• 主要有查询操作(选择、投影、连接、除、并、交、差等)和更新操作(增加、删除、修改等)

关系操作的表示方式

• 关系代数

• • 用代数运算来表达关系的查询要求和条件

• 关系演算

• • 用谓词来表达关系的查询要求和条件
  • 按照谓词变元的基本对象不同，可分为元组关系演算和域关系演算

• SQL(Structure Query Language)

• • 是介于关系代数和关系演算之间的关系数据语言

• 关系代数是一种抽象的查询语言，是关系数据操作语言的传统表达方式
• 关系代数的运算对象是关系，运算结果也是关系
• 可分为两类:

• • 传统的集合运算:并、交、差、笛卡尔积
  • 专门的关系运算:投影、选择、连接、除法

定义

传统的集合运算--二目运算

例题

例题4：求并、交、差

广义笛卡尔积

专门的关系运算

选择运算

投影运算

连接运算

除法运算

象集

除法运算

7.4 查询优化

11

11

总结