文档介绍：主要内容: ?关系数据结构的形式化定义?关系操作?关系的完整性?关系代数 关系数据结构及形式化定义关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统, 关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束 3 部分组成。 关系关系模型的数据结构非常简单, 只包含单一的数据结构——关系, 现实世界的实体及实体间的各种联系都用关系来表示。下面从集合论角度给出关系数据结构的形式化定义。 1 域( Domain ) 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’}?介于某个取值范围的日期 2 笛卡尔积( Cartesian Product ) 1 )笛卡尔积给定一组域 D1 , D2 ,…, Dn , 这些域中可以有相同的。 D1 , D2 ,…, Dn 的笛卡尔积为: D1 × D2 ×…× Dn ={ ( d1, d2,…, dn)| di ? Di,i=1,2,…,n}。?所有域的所有取值的组合。?不能重复。例: 给出三个域: D1=SUPERVISOR ={ 张清玫,刘逸} D2=SPECIALITY={ 计算机专业,信息专业} D3=POSTGRADUATE={ 李勇,刘晨,王敏} 则 D1 , D2 , D3 的笛卡尔积为: D1 × D2 × D3 ={ (张清玫,计算机专业,李勇) (张清玫,计算机专业,刘晨) (张清玫,计算机专业,王敏) (张清玫,信息专业,李勇) (张清玫,信息专业,刘晨) (张清玫,信息专业,王敏) (刘逸,计算机专业,李勇) (刘逸,计算机专业,刘晨) (刘逸,计算机专业,王敏) (刘逸,信息专业,李勇) (刘逸,信息专业,刘晨) (刘逸,信息专业,王敏) } 2 )元组( tuple ) 笛卡尔积中每一个元素( d1, d2,…, dn) 叫作一个 n 元组( n-tuple ) 或简称元组( tuple )。 3 )笛卡尔积元素( d1, d2,…, dn )中的每一个值 di 叫作一个分量( Component )。 4 )基数( Cardinal number ) 若 Di(i=1,2,…,n )为有限集,其基数为 mi(i=1,2,…,n) ,则 D1 × D2 ×…× Dn 的基数 M 为: m M i ni1???在上例中,基数: 2×2×3= 12 ,即 D1 × D2 × D3 共有 2×2×3= 12 个元组。 5 )笛卡尔积的表示方法笛卡尔积可表示为一个二维表。表中的每行对应一个元组, 表中的每列的值来自一个域。 3 关系( Relation ) D1 × D2 ×…× Dn 的子集叫做在域 D1 , D2 ,…, Dn 上的关系,表示为: R( D1 , D2 ,…, Dn ) ,其中, R :关系名 n :关系的目或度( Degree ) 一般来说, D1 , D2 ,…, Dn 的笛卡尔积是没有实际语义的。只有它的某个子集才有实际含义。关系是笛卡尔积的有限子集, 所以关系也是一个二维表, 表中的每一行对应一个元组,表的每一列对应一个域。由于域可以相同(导师和研究生均来自人这个域) ,为了加以区分,必须对每一列起一个名字,称为属性( Attribute )。n 目关系必有 n 个属性。若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组, 则称该属性组为候选码。若一个关系有多个候选码,则选定其中的一个为主码( Primary key )。候选码的诸属性称为主属性,不包含在任何码中的属性称为非主属性或非码属性。在最简单的情况下, 候选码只包含一个属性。在最极端的情况下, 关系模式的所有属性是这个关系模式的候选码,称为全码。例:在学生选课中解释上述概念。关系可以有三种类型: ?基本关系(基本表或基表) 实际存在的表,是实际存储数据的逻辑表示。?查询表查询结果对应的表。?视图表由基本表或其他视图表导出的表,是虚表,不对应实际存储的数据。上述定义的关系是一个无限集合, 并且笛卡尔积不满足交换律。当关系作为关系数据模型的数据结构时,需要给予限定和扩充: ?限定关系数据模型中的关系必须是有限集合。?通过为关系的每个列附加一个属性名的方法取消关系元组的有序性。通过上面的讨论,基本关系具有 6 条性质: ?列是同质的。每一列中的分量是同一类型的数据,来自同一个域。?不同的列可出自同一个域, 其中的每一列称为一个属性, 不同的属性要给予不同的属性名。?列的顺序无所谓,列的次序可以任意交换。?任意两个元组不能完全相同。?行的顺序无所谓,即行的次序可以任意交换。?分量必须取原子值,每一个分量都必须是不可分的数据项。 关系模式在关系数据库中, 关系模式是型, 关系是值, 关系模式是对关系的描述。一个关系通常需要