数据库-关系数据库

关系模式通常可以简记为
R (U) 或 R (A1，A2，…，An)
R: 关系名
A1，A2，…，An : 属性名
注：域名及属性向域的映象常常直接说明为
属性的类型、长度

关系数据结构

关系数据库的型: 关系数据库模式
对关系数据库的描述。
关系数据库模式包括
若干域的定义
在这些域上定义的若干关系模式
关系数据库的值: 关系模式在某一时刻对应的关系的集合，简称为关系数据库
常用的关系操作
查询：选择、投影、连接、除、并、交、差、笛卡尔积
数据更新：插入、删除、修改
查询的表达能力是其中最主要的部分
选择、投影、并、差、笛卡尔积是5种基本操作，其他操作可以由基本操作导出
关系操作的特点
集合操作方式：操作的对象和结果都是集合，一次一集合的方式
关系代数语言
用对关系的运算来表达查询要求
代表：ISBL
关系演算语言：用谓词来表达查询要求
元组关系演算语言
谓词变元的基本对象是元组变量
代表：APLHA, QUEL
域关系演算语言
谓词变元的基本对象是域变量
代表：QBE
具有关系代数和关系演算双重特点的语言
代表：SQL（Structured Query Language）

关系的三类完整性约束

实体完整性和参照完整性：
关系模型必须满足的完整性约束条件
称为关系的两个不变性，应该由关系系统自动支持
用户定义的完整性：
应用领域需要遵循的约束条件，体现了具体领域中的语义约束

实体完整性

规则2.1 实体完整性规则（Entity Integrity）
若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值
例：
SAP(SUPERVISOR，SPECIALITY，POSTGRADUATE)
POSTGRADUATE：
主码（假设研究生不会重名）
不能取空值

实体完整性规则的说明
(1)实体完整性规则是针对基本关系而言的。一个基本表通常对应现实 世界的一个实体集。
(2) 现实世界中的实体是可区分的，即它们具有某种唯一性标识。
(3) 关系模型中以主码作为唯一性标识。
(4) 主码中的属性即主属性不能取空值。

参照完整性

例2 学生、课程、学生与课程之间的多对多联系
学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄）
课程（课程号，课程名，学分）
选修（学号，课程号，成绩）
设F是基本关系R的一个或一组属性，但不是关系R的码。如果F与基本关系S的主码Ks相对应，则称F是基本关系R的外码
基本关系R称为参照关系（Referencing Relation）
基本关系S称为被参照关系（Referenced Relation）
或目标关系（Target Relation）
参照完整性规则
若属性（或属性组）F是基本关系R的外码它与基本关系S的主码Ks相对应（基本关系R和S不一定是不同的关系），则对于R中每个元组在F上的值必须为：
或者取空值（F的每个属性值均为空值）
或者等于S中某个元组的主码值

[例1]：
学生关系中每个元组的“专业号”属性只取两类值：
（1）空值，表示尚未给该学生分配专业
（2）非空值，这时该值必须是专业关系中某个元组的“专业号”值，表示该学生不可能分配一个不存在的专业

〔例2〕 ：
选修（学号，课程号，成绩）
“学号”和“课程号”可能的取值 ：
 （1）选修关系中的主属性，不能取空值
 （2）只能取相应被参照关系中已经存在的主码值

〔例3〕：
学生（学号，姓名，性别，专业号，年龄，班长）
“班长”属性值可以取两类值：
（1）空值，表示该学生所在班级尚未选出班长
（2）非空值，该值必须是本关系中某个元组的学号值

例:
     课程(课程号，课程名，学分)
“课程号”属性必须取唯一值
非主属性“课程名”也不能取空值
“学分”属性只能取值{1，2，3，4}