关系数据库的基本概念应用
中等职业教材数据库应用基础(第三版)第一章笔记整理
中等职业教材数据库应用基础(第三版)第一章笔记整理摘要：一、前言二、数据库系统基本概念1.数据2.数据库3.数据库管理系统4.数据库系统三、数据库设计1.需求分析2.概念设计3.逻辑设计4.物理设计四、关系数据库基本概念1.关系模型2.关系运算3.关系数据库的规范化五、SQL 语言1.SQL 概述2.SQL 数据定义3.SQL 数据操作4.SQL 数据查询5.SQL 数据更新六、数据库的安全与保护1.数据安全2.数据完整性3.并发控制4.数据备份与恢复七、数据库应用系统设计与开发1.数据库应用系统设计2.数据库应用系统开发3.数据库应用系统实例八、数据库技术的发展趋势正文：【前言】随着计算机技术的飞速发展，数据库技术在各行各业中得到了广泛的应用。
数据库技术不仅成为了计算机科学与技术领域的一个重要分支，而且已经深入到了日常工作和生活的方方面面。
本章将介绍数据库应用基础，帮助读者了解和掌握数据库技术的基本原理和应用方法。
【数据库系统基本概念】为了更好地理解数据库技术，首先需要了解数据、数据库、数据库管理系统和数据库系统这四个基本概念。
数据是指存储在计算机中的各种信息，数据库是对数据进行统一组织、存储、管理和维护的集合，数据库管理系统是用于管理数据库的计算机软件，而数据库系统则是数据库与数据库管理系统相结合的产物。
【数据库设计】数据库设计是数据库应用的基础，包括需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计四个阶段。
需求分析是为了了解用户的需求，概念设计是将需求转化为信息结构，逻辑设计是将信息结构转换为逻辑结构，物理设计则是将逻辑结构转换为物理结构。
【关系数据库基本概念】关系数据库是基于关系模型的数据库，采用关系运算、关系查询和关系更新等方式进行数据操作。
为了保证数据的一致性和正确性，需要对关系数据库进行规范化。
【SQL 语言】SQL（结构化查询语言）是关系数据库的通用语言，用于对数据库进行定义、操作和查询。
(第二讲)数据库(第二章：关系数据库的基本概念)
类型 char(10) char(10) char(2) Int char(4) 学号，主码 姓名：字符类型
说明
性别：只能为男或女 年龄：整形 所在专业编号，外码，参照专业表
4. 选课表（XK_Tab）：记录学生的选课结果，对于任意一门课，每 个学生一年最多只能选一次，因此用课程编号、学号和年份联合作为 选课表的主码。选课表通过学号参照学生表，通过课程编号参照课程 表。
2. 课程表（KC_Tab）：存放多门课程，主码为课程编号。
表2-4 课程表（KC_Tab）
列名 KC_Id KC_Name KC_KC_Id KC_Point
类型 char(4) char(50) char(4) Float
说明 课程编号，主码 课程名称 先修课课程编号 课程的学分
3. 学生表（XS_Tab）：记录学生的基本信息，主码为学号，通过专业 编号参照专业表。
2.3 关系模型规范化
关系模型规范化的目的是为了消除存储异常，减少数据冗余， 保证数据的完整性和存储效率。 关系数据库中的关系是要满足一定的规范化要求的。对于不 同规范化程度，可以使用“范式”来衡量。满足最低要求的为I范 式。。在I范式的基础上，进一步满足一些要求的为II范式，以次 类推。一般情况下，在实践中关系模式满足3范式就基本可以。
元素的每一个值 di 叫作一个分量。关系模型中要求每一 个分量必须属于某种基本数据类型，如整形或字符串型。
关系：笛卡尔积的子集就是一个关系。
R( D1 , D2 ,, Dn )
这里R表示关系的名字，n是关系的目或度。
例: 我们给出如下三个域： D1 =导师集合。导师={王新，赵阳} D2=专业集合。专业={计算机，通信} D3=学生集合。学生={（张三，101），（李四，201）} 则笛卡尔积为： D1XD2XD3={（王新，计算机，张三，101）， （王新，计算机，李四，201），
关系数据库基本理论
3 可扩展性和灵活性
关系数据库可以方便地添 加新表、修改数据结构和 查询数据。
关系模型及其基本概念
关系
关系模型是基于关系的数据模型，关系由多个 属性组成，具有键和值。
外键
外键是关系之间的链接，通过在一个表中引用 另一个表中的主键来建立。
主键
主键是关系中唯一标识记录的属性，用于建立 关系之间的连接。
规范化
规范化是通过将数据组织成更小的关系来消除 冗余数据和依赖。
关系数据库的数据结构
1
用于存储某种
数据类型的数据。
3
表
关系数据库的主要数据结构是表，其中 的数据按照行和列的方式组织。
索引
索引是表中一列或多列的值的排序结构， 用于提高数据的检索速度。
关系数据库的操作和查询语言
操作
• 插入数据 • 更新数据 • 删除数据
查询语言
• SQL（Structured Query Language）
关系数据库的事务管理
事务
事务是一系列的数据库操作，要 么全部执行成功，要么全部回滚 撤销。
A C ID
事务具有四个属性：原子性、一 致性、隔离性、持久性。
并发控制
并发控制是处理多个并发事务之 间的相互冲突和一致性的技术。
关系数据库的安全性和完整性维护
1 用户权限
通过用户权限管理，限制 用户对数据库的访问和操 作。
2 数据加密
对敏感数据进行加密，保 护数据的机密性。
3 完整性约束
使用完整性约束来确保数 据库中数据的一致性和有 效性。
结论和要点
关系数据库基本理论是理解和应用关系数据库的核心。通过理解关系数据库的定义、特点，以及关系模型、数 据结构、操作和查询语言，事务管理，安全性和完整性维护等内容，我们可以更好地设计和管理数据库系统。
关系型数据库的基本原理和概念
关系型数据库的基本原理和概念x《关系型数据库的基本原理和概念》一、关系型数据库的概念关系型数据库，简称 RDBMS，是根据结构化查询语言（SQL）标准来构建的、支持事务处理的关系数据库系统。
它是一种重点处理存储和维护数据的方法，以支持高性能的交互查询，事务处理能力，安全性和灵活性。
关系型数据库的概念源于E.F.Codd，他首先提出了一种可以满足复杂查询需求的抽象概念，即关系数据模型（RDM）。
RDM是Dr. Codd 于1970年发表的文章，它描述了一种使用简单的表来存储集合结构的数据模型。
RDM的基本原则有关系、可计算性、无重复项和统一操作接口（表达式）。
二、关系型数据库的基本原理关系型数据库的基本原理是以表格的形式组织和存储数据，在数据库中，表格用于存储元组，也就是一行或一条数据记录。
每个表格都具有一组唯一的名称，每个表格也有多个列（字段），每个列都有一个唯一的名称。
表之间可以通过关系（字段）连接在一起，这就是“关系”的概念，比如，一个“用户”表可以与一个“订单”表通过一个“用户ID”字段连接，以表示一个用户对应多个订单。
表格的这种组织形式非常适合查询，可以利用SQL语句通过关联多个表来组合复杂的查询结果。
此外，可以使用SQL语句以事务的方式操作数据，保证查询和更新的安全性和一致性。
三、关系型数据库的优点关系型数据库具有许多优点，可以有效地帮助组织存储、管理和检索大量数据。
1. 有效且灵活的数据存储：RDBMS可以有效地存储、管理和检索大量的数据，还可以轻松实现新数据的增加和对旧数据的更新。
2. 结构化数据模型：RDBMS使用结构化数据模型，这种模型描述了数据之间的关系，可以使用SQL语句检索和管理数据，从而简化了数据操作的复杂性。
3. 高性能的交互查询：由于数据的结构化，RDBMS支持高性能的交互查询，用户可以快速检索或筛选一组数据。
4. 强大的安全性和可靠性：RDBMS可以通过使用多种安全措施来保护数据的安全性，包括审计、授权和数据加密等；支持事务处理，可以有效保护数据的可靠性和一致性，比如支持回滚操作。
数据库基础及应用第二版课程
数据库基础及应用第二版课程摘要：一、数据库基础及应用简介1.数据库的定义与作用2.数据库的发展历程3.数据库系统的构成二、数据库的基本概念1.数据与信息2.数据管理技术的发展3.数据库的基本术语三、数据库模型1.数据模型概述2.关系模型3.面向对象模型四、数据库设计1.数据库设计的基本原则2.需求分析与概念设计3.逻辑设计与物理设计五、SQL语言1.SQL简介2.SQL语句分类3.SQL操作实例六、数据库的实现与管理1.数据库的实现技术2.数据库的维护与管理3.数据库的安全与保护七、数据库的应用领域1.企业管理与决策支持2.信息管理与知识服务3.互联网与大数据应用正文：数据库基础及应用第二版课程涵盖了数据库领域的基本知识和技能，旨在帮助学习者了解数据库技术的发展，掌握数据库设计、SQL语言和数据库实现与管理等方面的技能。
数据库是计算机科学中的一种数据管理技术，用于存储、检索和管理大量数据。
随着信息技术的不断发展，数据库在企业、政府和科研等领域得到了广泛应用。
数据库基础及应用课程旨在使学习者了解数据库的基本概念、原理和方法，为实际应用打下基础。
课程首先介绍了数据库的定义、作用以及发展历程。
数据库是存储、组织和管理数据的软件系统，其发展经历了文件系统、数据库管理系统和关系数据库等阶段。
数据库系统由数据库、数据库管理系统和用户组成，共同完成数据的存储、检索和管理。
接下来，课程详细讲解了数据库的基本概念，包括数据与信息、数据管理技术的发展以及数据库的基本术语。
数据是信息的载体，信息是对数据的加工和提炼。
数据管理技术从文件系统、数据库管理系统到大数据技术不断发展，为各类应用提供了数据支持。
在基本概念的基础上，课程深入探讨了数据库模型，包括数据模型概述、关系模型和面向对象模型。
数据模型是对数据和数据关系的描述，关系模型是用表格来表示实体及其关系的模型，面向对象模型则是以对象为中心的模型。
数据库设计是课程的重要环节，涉及需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。
02 关系数据库的基本理论
2.2.4 关系系统
2．关系系统的分类 按照E.F.Codd的思想，可以把关系系统分 类如下： （1）最小关系系统 （2）关系上完备的系统 （3）全关系系统
2.2.4 关系系统
3．全关系系统的12条基本准则 【准则2-0】一个关系型的DBMS必须能完全通过 它的关系能力来管理数据库。 【准则2-1】信息准则。 【准则2-2】保证访问准则。 【准则2-3】空值的系统化处理。 【准则2-4】基于关系模型的动态的联机数据字典。 【准则2-5】统一的数据子语言准则。
第2章 关系数据库的基本理论
关系数据库系统具有独特的风格，概括起 来有以下五个特点。
（1）简单明了的数据模型。 （2）具有严谨的理论基础。 （3）实体表示方法和实体之间联系的表示 方法一致。 （4）处理多对多的联系方便。 （5）使用的关系数据语言功能强大。
2.1 关系模型概述
关系模型是关系数据库的基础。关系模型由数据 结构、关系操作集合和完整性约束三部分组成。 2.1.1 关系数据结构
其中，姓名、职称、X称为域名，姓名域和职称域各有4个值， X域有2个值，一般称它们的基数分别为4、4、2。
2.2.1 数学定义
【 定 义 2-2】 给 定 一 组 域 D1,D2,…,Dn ， 则 D1×D2×…×Dn ＝ ｛ (d1,d2,…,dn) ｜ d1∈Di ， i ＝ 1,2,…,n ｝ 称 为 D1,D2,…,Dn 的 笛卡尔积。其中每个(d1,d2,…,dn)叫做一个n元组，元组中的 每个di是Di域中的一个值，称为一个分量。
表达（或描述）关系操作的关系数据语言 可以分为三类，具体分类情况如下：
2.1.2 关系操作
（1）关系代数 关系代数是用对关系的运算来表达查询要
求的方式。 （2）关系演算
数据库原理及应用实验报告
数据库原理及应用实验报告一、实验目的通过本次实验，深入理解数据库的原理与应用，掌握数据库的基本操作和常见应用场景。
二、实验内容1.数据库的基本概念与原理：关系型数据库与非关系型数据库的区别，数据库的组成要素，关键概念解释等。
2. 数据库的设计与建模：根据需求设计数据库的ER图，熟悉数据库建模工具的使用，如Eclipse、PowerDesigner等。
3.数据库语言与操作：学习SQL语言，包括数据定义语言（DDL），数据操作语言（DML），数据控制语言（DCL）等，通过SQL语句对数据库进行增删改查操作。
4.索引的使用与优化：了解数据库索引的原理和作用，学习索引的创建、使用和优化技巧，提高数据库查询性能。
5.数据库的备份与恢复：掌握数据库的备份与恢复的方法，学会使用数据库备份工具进行数据的完整备份和恢复操作。
三、实验步骤1.确定数据库需求，设计ER图。
2.使用数据库建模工具创建数据库表，定义字段和关系。
3.使用SQL语句创建数据库和表结构。
4.插入数据并进行增删改查操作，验证数据库的正常使用。
5.创建索引并对查询语句进行优化，提高查询性能。
6.使用数据库备份工具进行数据备份，测试数据的完整恢复。
四、实验结果与分析本次实验中，我选择了一个简单的学生管理系统作为实验的对象。
首先，根据需求设计了ER图，确定了数据库表的结构和关系。
然后使用数据库建模工具创建了对应的数据库表。
接下来，使用SQL语句对数据库进行了初始化和插入数据，并通过增删改查操作验证了数据库的正常使用。
在插入大量数据后，使用索引对查询语句进行了优化，提高了查询性能。
最后，使用数据库备份工具对数据进行了完整备份，并进行了测试恢复操作，确保数据的可靠性和完整性。
通过本次实验，我深入了解了数据库的基本概念与原理，掌握了数据库的设计与建模技巧。
同时，我也学会了使用SQL语言进行数据库的增删改查操作，并掌握了索引的使用和优化方法。
数据库的备份与恢复操作也让我加深了对数据库安全性的认识。
数据库技术与应用知识点总结
数据库技术与应用知识点总结SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-《数据库技术与应用》知识点总结第一章数据库基础1.基本概念：数据：数据泛指对客观事物的数量、属性、位置及其相互关系的抽象表示，以适合于用人工或自然的方式进行保存、传递和处理。
数据是形成信息的源泉，信息是有价值的数据是数据的内涵。
信息：有一定含义的、经过加工处理的、对决策有价值的数据数据库：数据库是长期存储在计算机内、有组织的可共享的数据集合。
数据库管理系统（DBS的核心）：专门用于管理数据可的计算机系统软件。
数据库系统：带有数据库的计算机系统，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、相关硬件、软件和各类人员组成。
2.数据管理的发展阶段1.人工管理阶段：没有直接存储设备、操作系统、管理软件2.文件系统阶段：把计算机众多数据组织成相互独立的数据文件3.数据库系统阶段：一定的格式、统一管理、冗余度小4.分布式数据库阶段：物理上分离、逻辑上统一5.面向对象数据库阶段3. 数据模型：（1）基本概念：数据模型：数据库系统的形式框架，用来描述数据的一组概念和定义，包括描述数据、数据联系、数据操作、数据语义以及数据一致性的概念工具。
概念模型：按用户的观点对数据和信息进行建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，强调语义表达功能。
实体：客观存在的并且可以相互区别的“事物”实体集：性质相同的同类实体的集合属性：描述实体的特征域：属性的取值范围主键：用来唯一标识一个元组的某个属性或属性组合联系（1:1，1:n，m:n）：实体集之间的关系，反应事物之间的相互关联，联系也是主体，也可具有属性关系模型：采用二维表来表示实体以及实体之间关系的模型。
本质是一张表。
关系、关系模式：1：1关系名（属性1，属性2，……）1：n 将1的主键放入n中学生（班级编号，……）n：m 将实体的主键放入关系的属性中（2）E-R模型：能根据具体问题构建E-R模型、画出E-R图实体集：矩形框属性：椭圆联系：菱形（3）关系模型的数据结构、关系的性质数据查询、数据插入、数据删除、数据修改关系运算：选择（减少个体保留所有属性）、投影（所有个体的部分属性）、联结（4）E-R模型转换为关系模型（5）关系模型的完整性（实体、参照、自定义）实体：主键不能为空参照：外键为空或在其担任主键的实体集中存在自定义：用户自己定义的语义要求第二章A ccess数据库与表的操作1. Access数据库设计的一般步骤2. 基本概念：Access数据库、表、记录、字段3. 使用表设计器创建表（1）字段名命名规则不能空格开头、不能用.!()[]、最长64个字符（2）字段类型：文本、数字、日期/时间、是/否、查阅向导（备选项中选择）（3）字段属性：字段大小、输入掩码（控制数据的输入）、有效性规则（规范、核查）、有效性文本（提示信息）、默认值、索引（搜索或排序的根据，加快查询速度）、必填字段（4）设置主键4.建立表间关系：关联字段、实施参照完整性5.表的复制、更名、删除6.数据的导入、导出第三章查询1.查询的概念和作用查询是根据查询条件从一个或多个表中获取数据的方法浏览、更新、分析数据2.选择查询使用条件从一个或多个表中检索数据，然后按所需顺序显示数据3.条件查询（1）查询条件的表示①条件的组合：and、or、not②取值范围的说明： >、<、>=、<=、<>between… and…In③条件不确定： like*（替代零个一个或多个任意字符）、?（任意单一字符）、#（任意一个数字）、[ ]（替代方括号内任意字符）、!（替代方括号内字符以外的任意字符）、-（2）函数①统计函数（SUM，AVG，COUNT，MAX，MIN）②字符串函数（LEN，LEFT，RIGHT，MID）③日期函数（DATE，NOW，YEAR，MONTH，DAY）4.交叉表查询、重复项查询、不匹配项查询：特点、何时适用交叉：对数据库中表和查询进行分类统计，使用的字段必须来源于同一个表或查询重复：对某些怒有相同值得记录进行检索和分类，判断信息正确性不匹配：查找可能的遗漏，在一张表中有另一张表中没有4.参数查询在作为参数字段的条件行中，以[ ]括起与字段名不同的内容5.操作查询：生成表查询、更新查询、删除查询、追加查询第四章 SQL查询select-from-where、insert、update、delete，要求能读懂select：构成查询结果的属性列from：作查询的表where：查询条件insert：将子查询结果插入到指定的表update：数据更新，需要更新的表delete：删除字段数据定义：用于定义和修改基本表、定义视图和定义索引create（建立）drop（删除） alter（修改）数据操纵：用于表或视图的数据进行添加、删除和修改等操作 insert（插入） delete update数据查询：用于从数据库中检索数据 select数据控制：用于控制用户对数据的存取权利 grant（授权） revote（回收权限）第五章窗体1.窗体的概念和作用概念：通过灵活多样的控件使用构成了用户与数据库的交互界面，从而完成显示、输入和编辑数据等事物作用：可作为浏览、编辑、输入输出表或查询中数据的交互界面可作为组织、控制整个系统中对象的外观界面2.创建窗体的三种方法自动创建、窗体向导、设计视图3.窗体的构成窗体页眉、页面页眉、主体、页面页脚、窗体页脚4.窗体的控件（1）类型：结合型控件、非结合型控件、计算型控件（2）常用控件：文本框，命令按钮，列表框和组合框，标签，选项组，选项按钮，子窗体/子报表（3）常用属性：名称、标题记录源：窗体的数据来源，一般为表或查询控件来源：控件所显示数据的来源，通常是与控件结合的字段行来源：组合框、列表框的列表选项来源5.主/子窗体：主窗体内套有子窗体，便于在同一窗体中显示不同表中相关联的数据第六章报表1.报表的概念和作用：与窗体的功能比较、区别报表用于对数据库中的数据进行浏览、分析、汇总和输出；窗体用于浏览、编辑、输入、输出2.报表的构成：报表页眉、页面页眉、组页眉、主体、组页脚、页面页脚、报表页脚3.排序和分组报表中的数据（对最多10个字段分组）汇总项：可以添加多个字段的汇总，并且可以对同一字段执行多种类型的汇总分组间隔项：确定记录如何分组在一起，可以自定义标题项：更改汇总字段的标题，可以用于列标题还可用于标记页眉与页脚的汇总字段有/无页眉节选项：用于添加或移除每个组前面的页眉节4.标签报表：特点：在一页中显示多个标签，通过标签报表，用户可以查看到多个且数据格式相一致的标签。
关系数据库理论
2 一致性
设计关系数据库时要保持数据的一致性和正确性。
3 可拓展性
设计具有良好拓展性的数据库系统，以应对未来业务需求的增长。
关系操作和查询语言
关系操作
• 选择：根据特定条件筛选数据 • 投影：选择指定属性的数据 • 连接：根据关联条件将多个表连接在一起 • 并、交、差：对两个关系进行并集、交集或
关系数据库的应用领域和案例
企业管理
关系数据库广泛应用于企业管理系统、人力资 源管理、财务管理等领域。
科学研究
科学研究领域使用关系数据库来存储和处理实 验数据、测量结果等。
电子商务
关系数据库用于电子商务平台的订单管理、库 存管理、支付处理等。
社交网络
关系数据库支持社交网络平台的用户信息管理、 好友关系处理等功能。
关系数据库管理系统的架构
数据库服务器
数据库服务器是关系数据库管理 系统的核心，负责存储和管理数 据。
数据库客户端
数据库客户端提供用户界面和交 互功能，通过它可以访问和操作 数据库。
数据库管理员
数据库管理员负责维护和管理数 据库系统，包括性能调优、备份 恢复、安全管理等。
关系数据库的设计原则
1 规范化
关系数据库的基本特征
关系数据库具有数据的一致 性、完整性、可靠性和高效 性等特征，确保数据的准确 性和可信性。
关系模型的基本概念
1
关系模式和关系实例
2
关系模式描述表结构，而关系实例则是具
体的数据。
3
关系模型的属性
关系模型的属性描述数据的特征和属性， 包括主键、外键、约束等。
关系操作
关系操作包括选择、投影、连接、并、交、 差等操作，用于查询和操作关系数据。
数据库应用第3章_关系数据库_V08_2
第3章 关系数据库数据库系统应用Data Base System Application张建国哈工大计算机科学与技术学院2008-9-21哈工大计算机学院 张建国 Slide 3-1第3章 关系数据库2008-9-212第3章 关系数据库本章主要内容关系的理论基础(掌握) 关系的定义 关系模型的基本概念(掌握) 关系数据结构 关系操作 关系完整性 关系代数(掌握) 关系的完整性约束(掌握) 现在的数据库 大多是关系数 据库.2008-9-21哈工大计算机学院 张建国Slide 3-3第3章 关系数据库3.1 关系的理论基础关系模型是IBM公司的San Jose研究所 的研究员E.F.Codd提出来的. 1970年,Codd发表了一篇文章,讨论了关系 数据库的基本概念 A Relational Model of Data for A large Shared Data Banks(一种大型共 享数据库数据的关系模型). 后来,他发表了一系列文章,开创了关系 方法和关系数据理论研究,1981年获 ACM图灵奖.2008-9-21哈工大计算机学院 张建国Slide 3-4第3章 关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)关系建立在集合代数基础之上,因此从集合论角度给出关系的 定义. 1. 域Domain 定义 域是一组具有相同数据类型的值的集合. 例:自然数、整数、星期、{0,1}、{男,女}、… 域可以是有 限集,也可 以是无限集2008-9-21哈工大计算机学院 张建国Slide 3-5第3章 关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)2. 笛卡儿积Cartesian Product 定义 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} 其中:(d1,d2,…,dn)叫一个n元组(n-tuple),简称元组 di叫一个分量 笛卡尔积的基数 设D1,D2,…,Dn 为有限集,基数分别为mi(i=1,2,…,n),则 D1×D2×…×Dn的基数M=m1×m2×…×mn2008-9-21哈工大计算机学院 张建国Slide 3-6第3章 关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)例: 设D1为男士的集合,D2为女士的集合, D3为儿童的集合 D1={张伟,李强,王刚}; D2={赵梅,朱兰};D3={张小伟,张小 梅,李小兰}Ｄ1×Ｄ2×Ｄ3={(张伟,赵梅,张小伟),(张伟,赵梅,张小梅), (张伟,赵梅,李小兰),(张伟,朱兰,张小伟),该笛卡儿积 的基数 M=3×2×3=18(张伟,朱兰,张小梅),(张伟,朱兰,李小兰), (李强,赵梅,张小伟),(李强,赵梅,张小梅), (李强,赵梅,李小兰),(李强,朱兰,张小伟), (李强,朱兰,张小梅),(李强,朱兰,李小兰), (王刚,赵梅,张小伟),(王刚,赵梅,张小梅), (王刚,赵梅,李小兰),(王刚,朱兰,张小伟), (王刚,朱兰,张小梅),(王刚,朱兰,李小兰)}2008-9-21哈工大计算机学院 张建国Slide 3-7第3章 关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)(3) 关系Relation 定义 D1×D2×…×Dn 的子集叫作在域D1,D2,…,Dn上的关系, 表示为: R(D1, D2,…, Dn) 其中:Ｒ为关系名,n为关系的度(或目),D1, D2,…, Dn为域名 由于域名可以相同,为了加以区分,必须为每一列起一个名, 称属性Attribute,故关系常表示为: Ｒ(A1,A2,…,An ) 例:从D1×D2×D3中取一 个家庭关系 家庭(丈夫,妻子,孩子)2008-9-21家庭丈夫 张伟 张伟 李强妻子 赵梅 赵梅 朱兰孩子张小伟 张小梅 李小兰哈工大计算机学院 张建国Slide 3-8第3章 关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)(4) 属性到域的映象 若属性名与域名相同,则用域名作属性名. 若属性名与域名不同,则需要指出属性到域的映象. Ai=Dom(Di) 表明:属性Ai来自于域Di 例:课程(课号,课名,学时数,性质,先修课号) 域名: 课号,课名,学时数,性质 先修课号来自域课号,用先修课号=Dom(课号)表示2008-9-21哈工大计算机学院 张建国Slide 3-9第3章 关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)(5) 数据库关系与数学中关系的区别 关系模型对其数学定义作了适当的扩充: 笛卡尔积可以是一个无限集合,但关系必须是有限集合. 在数学意义上, (d1,d2,…,dn)≠ (d2,d1,…,dn) 列之间不满足交换律,故通过为关系的每一个列加一个属性 名,取消关系中列的有序性的限制. 这是要注意的 !2008-9-21哈工大计算机学院 张建国Slide 3-103.2 关系模型的基本概念(Cont.)(6) 关系的性质列是同质的:每一列中的数据类型相同列名是唯一的:不同的列(属性)可以来自于同一个域, 需要指出属性到域的映象行的顺序无关:任何两行可以互换列的顺序无关:任何两列可以互换任何两行不能完全相同:由主码区分分量必须是原子量:每一列不可再分割3.1 关系的理论基础(Cont.) (7) 关系的优点与不足关系模型的优点理论基础扎实：集合论,关系数据理论.概念单一:实体用关系表示,联系也用关系表示.存取路径对用户是透明的:用户不必知道存取路径规范化：最基本的要求是每一个属性不可再分割.数据用表表示,查询结果也用表表示.关系模型的缺点效率不如非关系模型,因此需要进行查询优化,这样增加了DBMS自身的开发难度.但由于计算机处理速度的提高,数据库优化算法的改善,使关系数据库的效率仍远高于其他数据模型3.2 关系的数据结构关系模型是通过满足一定条件的二维表来表示实体集合及数据之间联系的一种数据模型.具有坚实的数学基础和较严密的理论,使用灵活方便,得到了迅速发展,80年代以后的数据库系统几乎都支持关系模型.关系的逻辑数据结构实体和联系都用关系表示.从用户的观点看,关系是一张二维表.关系的存储结构实体和联系都用关系(表)来表示.每个表可对应一个文件,也可以将多个表存储在一个文件中.3.2 关系的数据结构(Cont.)课程学生选课分数mn学生(学号,姓名,性别,出生日期,专业)课程(课号,课名,学时,学分,性质)选课(学号,课号,分数)关系的数据结构(关系模式)注意：在关系数据库理论中,关系Relation 就是表Table ;有些资料将联系Relationship 称为关系Relation.例：一个学生关系学生(学号,姓名,性别,出生日期,专业)计算机1982-12-03男张伟1022211103计算机1983-05-23女李小莉1022211102…………………………计算机1982-02-18男王小明1022211101专业出生日期性别姓名学号关系名属性名记录(元组)数据项,分量码学生理论研究时称“关系”,在具体数据库中称“表”3.2 关系的数据结构(Cont.)3.2 关系的数据结构(Cont.)关系的术语关系模式Relation Schema:关系的型,是对关系的描述,即关系的框架关系Relation:关系模式的一组具体取值关系数据库模式Relation Database Schema:关系模式的集合关系数据库Relation Database:关系的集合元组Tuple:关系中的一行属性Attribute:由于域可以相同,为了区分,必须为每个列取一个名字,称为属性域Domain:属性的取值范围3.2 关系的数据结构(Cont.)超码(键)Super Key:能唯一标识一个元组的属性组候选码(键)Candidate Key:能唯一标识一个元组的最小属性组主码(键)Primary Key:若候选码有多个,选择其中的一个作主码例:学号,身份证号主属性Primary Attribute:候选码中的属性非主属性Non-primary Attribute:不包含在任何候选码中的属性全码All Key:全部属性都是主属性关系操作是集合操作,只需指出要干什么,不必指出怎么干,不必指出存取路径.查询(检索)操作从数据库中查找数据更新操作插入数据记录修改数据记录删除数据记录所有关系操作都必须满足完整性约束条件.保证数据是正确的3.3关系代数3.3关系代数(Cont.)关系操作分类关系代数通过对关系的运算表示查询方式关系演算用谓词表示查询方式元组关系演算:谓词变元的基本对象是元组域关系演算:谓词变元的基本对象是域结构化查询语言SQL一种可实际使用的语言具有关系代数和关系演算双重特点,集DDL、DML、DCL于一体,已成为关系数据库的标准语言3.3关系代数(Cont.)关系代数运算包括两大类传统的集合运算:从行的角度进行运算.并∪, 交∩,差—,广义向卡尔积×专门的关系运算:从行和列两种角度进行运算.选择σ,投影π,连接⋈,除÷在各种运算中,使用下列运算符比较运算符: <, ≤, =, >, ≥, ≠逻辑运算符:¬(非),∧(与),∨(或)1.传统的集合运算前提条件二目运算,关系R 和S 具有相同的目n;相应的属性来自同一个域.R SR S交运算R ∩SR ∩S={t |t ∈R ∧t ∈S}结果仍由n 目关系组成,由既属于R 又属于S 的元组组成,用于检索操作.并运算R ∪SR ∪S={t |t ∈R ∨t ∈S}结果仍由n 目关系组成,由属于R 或属于S 的元组组成,用于插入操作.3.3 关系代数(Cont.)差运算R-S={t |t ∈R ∧t ∉S}结果仍由n 目关系组成,由属于R ,但不属于S 的元组组成,用于删除操作.RSR S广义笛卡尔积R ×S={ t r ^t s |t ∈R ∧t ∈S}设R 的目为n ,S 的目为m ,结果为n+m 目关系,其中前n 列是关系R 的一个元组,后m 列是关系S 的一个元组.设R 有k1个元组,S 有k2个元组,则R ×S 有k1 ×k2个元组.3.3关系代数(Cont.)c1c2c1c2b1b2b2b3a1a1a2a1C B A R ∪Sc2c2c1c2c2c2c2c2c1S.C b2b3b2b2b2b3b2b3b2a1a1a2a1a1a1a1a1a2c1c1c1c2c2c2c1c1c1b1b1b1b2b2b2b2b2b2a1a1a1a1a1a1a2a2a2S.B S.A R.C R.B R.A R ×SR ∩Sc2c1b2b2a1a2C B A c2b2a1C B A R-Sc2c2c1b2b3b2a1a1a2C B A Sc1c2c1b1b2b2a1a1a2C B A R3.3 关系代数(Cont.)一个学生-课程系统S-C 有三个关系:计算机信息数学信息Sdept 20191819男女女男李勇刘晨王敏张立221101231101232101231102Sage Ssex Sname Sno 928588908010011002100310021003221101221101221101231101231102Grade Cno Sno4243424Credit 10051001100610071006数据库高等数学信息系统操作系统数据结构数据处理C 语言1001100210031004100510061007PCno Cname Cno StudentCourseSCGradem n StudentCourseSC 2.专门的关系运算3.3 关系代数(Cont.)选择运算SelectionσF (R)={r |r ∈R ∧F(r )=’True ’}F 是一个逻辑表达式;结果取在关系R 中选择满足条件F 的元组.信息信息Sdept 1919女男刘晨张立231101231102Sage Ssex Sname Sno 例:在S-C 系统中,查询"信息"系全体学生.σSdept =‘信息’(Student)或σ5=‘信息’(Student)3.3 关系代数(Cont.)投影运算ProjectionΠA(R)={r[A]|r∈R}A是若干个属性结果取关系R中指定的列,并去掉重复元组,组成新关系.例:查询全体学生的学号,姓名和系名.ΠSno,Sname,Sdept(Student)由于学号是唯一的,查询结果的记录个数与表中的记录个数相同.例:查询所有系名.ΠSdept(Student)去掉重复的元组后,查询结果仅与系的个数相同.计算机信息数学信息Dept李勇刘晨王敏张立221101231101232101231102SnameSno计算机数学信息Dept3.3 关系代数(Cont.)连接JoinR ⋈S= {t r ^t s |t r ∈R ∧t s ∈S ∧t r [A]=t s [B]}A θBA 和B 分别是R 和S 中度数相同且可比的属性或属性组.结果为R ×S 中满足条件A θB 的元组,其前n 个属性取自于R ,后m 个属性取自于S.56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R371022b1b2b3b3b5E B S71071010E b2b3b2b3b3S.B 55668b1b1b2b2b3a1a1a1a2a2C R.B A R ⋈S C<E 例:R ⋈SC<E3.3 关系代数(Cont.)等值连接R ⋈S={t r ^t s |t r ∈R ∧t s ∈S ∧t r [A]=t s [B]}A=B 例R ⋈SR.B=S.B 56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R 371022b1b2b3b3b5E B SR ⋈SR.B=S.B 37102E b1b2b3b3S.B 5688b1b2b3b3a1a1a2a2C R.B A 3.3 关系代数(Cont.)自然连接Nature JoinR ⋈S={t r ^t s |t r ∈R ∧t s ∈S ∧t r [B]=t s [B]}等值连接与自然连接的区别:自然连接要求两个关系中具有相同的属性列B ,所以运结果仅保留一列B.等值连接保留两个关系的A 和B 列(即使R.B=S.B ).例:R ⋈S56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R371022b1b2b3b3b5E B S37102E 5688b1b2b3b3a1a1a2a2C B A R⋈S3.3 关系代数(Cont.)各种连接的例子56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R371022b1b2b3b3b5E B SR ⋈SR.B=S.B37102E b1b2b3b3S.B 5688b1b2b3b3a1a1a2a2C R.B A 71071010Eb2b3b2b3b3S.B 55668b1b1b2b2b3a1a1a1a2a2C R.B A R ⋈SC<E37102E 5688b1b2b3b3a1a1a2a2C B A R ⋈S3.3 关系代数(Cont.)查找全体同学的学号,姓名,课名和成绩计算机信息数学信息Sdept 20191819男女女男李勇刘晨王敏张立221101231101232101231102Sage Ssex Sname Sno 928588908010011002100310021003221101221101221101231101231102Grade Cno Sno42434Credit 1005100110061007数据库高等数学信息系统操作系统数据结构10011002100310041005PCno Cname Cno StudentCourseSC 3.3 关系代数(Cont.)ΠSno,Sname,Cname, Grade (Student ⋈SC ⋈Course )自然连接的例子1111111212部门号财务部财务部财务部人力资源部人力资源部名称62130236213023621302362450386245038男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202电话性别姓名职工号职工⋈部门1111111212男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202部门号性别姓名职工号62130236245038财务部人力资源部1112电话名称部门号部门职工3.3 关系代数(Cont.)例:(R)L ⋈(S)R.B=S.B ∨R左连接Left Join(R)L ⋈(S)={(t r ^t s |t r ∈R ∧t s ∈S ∧t r [B]=t s [B])∨(t r |t r ∈R)}R.B=S.B ∨R56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R371022b1b2b3b3b5E B SR ⋈SR.B=S.B ∨R 37102E b1b2b3b3S.B 568812b1b2b3b3b4a1a1a2a2a2C R.B A 3.3 关系代数(Cont.)左连接的例子11111212职工.部门号11111212部门.部门号财务部财务部人力资源部人力资源部名称6213023621302362450386245038男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202电话性别姓名职工号职工L ⋈部门11111212男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202部门号性别姓名职工号62130236245038财务部人力资源部1112电话名称部门号部门职工3.3 关系代数(Cont.)右连接Right Join(R)R ⋈(S)={(t r ^t s |t r ∈R ∧t s ∈S ∧t r .A=t s .B)∨(t s |t s ∈S )}R.B=S.B ∨S例:(R)R ⋈(S)R.B=S.B ∨S56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R371022b1b2b3b3b5E B SR ⋈SR.B=S.B ∨S371022Eb1b2b3b3b5S.B5688b1b2b3b3a1a1a2a2CR.BA3.3 关系代数(Cont.)右连接的例子1111111212男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202部门号性别姓名职工号621302362450386310320财务部人力资源部生产部111213电话名称部门号1111111212职工.部门号111111121213部门.部门号财务部财务部财务部人力资源部人力资源部生产部名称621302362130236213023624503862450386310320男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202电话性别姓名职工号职工R ⋈部门部门职工 3.3 关系代数(Cont.)除Division给定两个关系R(X,Y)和S(Y,Z),其中X,Y,Z 为属性组.R 中的Y 与S 中的Y 可以有不同的属性名,但必须出自同一个域.R 与S 的除运算得到一个新关系P(X),P 是在R 中满足下列条件的元组在X 列上的投影:在R 中分量值X 的象集Y x 包含S 中Y 上投影的集合.记作:R ÷S={t r [X]|t r ∈R ∧πy (S) ⊆Y x }其中Y x 为X 在R 中的象集.例:求至少选修了1001号和1003号课程的学生号码.πSno,Cno (SC)÷K3.3 关系代数(Cont.)10011003Cno关系代数综合练习的例子计算机信息数学信息Dept 20191819男女女男李勇刘晨王敏张立221101231101232101231102Age Sex Sname Sno 928588908010011002100310021003221101221101221101231101231102Grade CnoSno4243424Credit 10051001100610071006数据库高等数学信息系统操作系统数据结构数据处理C 语言1001100210031004100510061007PCno Cname Cno StudentCourseSCGradem n StudentCourseSC3.3 关系代数(Cont.)3.3 关系代数(Cont.)关系代数综合练习求"计算机"系全体学生的学号和姓名.求全部学生的学号,姓名,课程,成绩.求学号为"221101"的学生的全部成绩,包括学号,姓名,课名,成绩.求课程"高等数学"的成绩单,包括学号,姓名,系名,成绩.求选修了课程的学生的学号和姓名.求学生的年龄分布情况.求"信息"系全体学生所选修的课程名称.3.4 关系的完整性关系的完整性约束关系中的所有数据必须满足的约束条件三类完整性实体完整性参照完整性用户定义完整性3.4 关系的完整性(Cont.)1. 实体完整性规则若属性A是基本关系R的主属性,则A不能取空值.关系模型的表分为基本表(基本关系),查询表和视图.基本表:实际存在的表查询表:查询结果表视图:定义的虚表空值与零值不同空值:没有值,但不是0零值:其值为0注意空值与零值的区别3.4 关系的完整性(Cont.)例: 学生(学号,姓名,年龄,系名）学号是主码中的属性,则学号不能为空.自动化张莉0636101010322刘云06361010102管理工程21李伟06361010101系名年龄姓名学号主属性不能取空值非主属性可以取空值3.4 关系的完整性(Cont.)2. 参照完整性实体之间的联系是通过外部码进行的.例:学生(学号,姓名,性别,系号)系(系号,系名,电话)定义:外键Foreign Key设F是基本关系R的一个或一组属性,但F不是R的主码.若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(R 可以与S是同一关系).称R为参照关系,S为被参照关系或目标关系.在学生(学号,姓名,性别,专业,班长学号)中班长学号是也是一个学号,必须与学号出自同一个域,故班长学号也是外码.参照完整性规则若属性或属性组F 是基本关系R 的外码,则:F 在R 中取空值；若F 在R 中非空则其在S 中必须存在.3.4 关系的完整性(Cont.)02张莉063610101030221王刚0636101010422刘云063610101020121李伟06361010101系号年龄姓名学号R:学生86282208自动化0286282135计算机01电话系名系号S:系3.4 关系的完整性(Cont.)3. 用户定义完整性根据用户的具体要求定义的完整性.例:考试成绩在0~100分之间.姓名最多为4个汉字.性别必须取"男"或"女".规定职务越高则工资就越高.哈尔滨市汽车牌号为"黑AXXXXX".修改工资时,新工资值不能小于旧工资值.职工的月奖金不能高于全体职工平均奖金的3倍.……本章小结关系数据库的产生与发展E.F.Codd关系模型的三个组成部分数据结构、关系操作、完整性约束关系的数学思想域、笛卡尔积、关系、关系模式、属性到域的映象关系的基本概念关系、关系模式、关系数据库、关系数据库模式、属性、超码、候选码、主码、主属性、非主属性本章小结(Cont.)关系代数传统的集合运算:并、交、差、广义笛卡尔积专门的关系运算:选择、投影、连接关系的三类完整性实体完整性参照完整性用户定义完整性本章作业与任务提交部分用关系代数表示下列查询查询全体学生的全部数据.查询全体学生的学号,姓名和性别.查询全体”女”同学的全部信息.查询所有系的名字.查询”计算机系”全体同学的学号和姓名.查询学号为”053610201”的学生各门课程的成绩查询”数据库系统”课程的成绩单.查询全体同学的学号,姓名,课名和分数.本章作业与任务(Cont.)复习部分复习本章内容复习本章概念阅读教材中相关内容。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
★事业单位考试专用★
数据库
1.数据模型（Data Models）：在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。
通俗地讲数据模型就是现实世界的模拟。
2.数据模型应满足三方面要求：能比较真实地模拟现实世界；容易为人所理解；便于在计算机上实现。
3.数据模型：按计算机的观点对数据建模，主要用于DBMS的实现。
一般有层次，网状，关系三种。
4.矩形：表示实体集；菱形：表示联系集；线：连接实体集与联系集或属性与实体集；椭圆：表示属性；下划线：主码属性。
5.常用数据模型：层次模型、网状模型、关系模型、面向对象模型。
6.层次模型的存储结构：邻接法：前序穿线树；链接法：用指针表示层次关系(子女－兄弟链接法，层次序列链接法)。
（众）
7.网状模型存储结构：链接法：用指针表示层次关系（单链，双链，环链等）。
（S_XH，C_KCH）
8.关系模型中，关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项。
9.SQL语言的REVOKE语句实现安全性数据控制功能。
10.数据仓库通常采用三层体系结构、底层的数据仓库服务器一般是一个关系型数据库系统、数据仓库前端分析工具中包括报表工具。
11.Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统、Linux提供强大的应用程序开发环境，支持多种编程语言、Linux提供对TCP/IP协议的完全支持。
12.Solaris是SUN公司的高性能Unix，Solaris运行在许多RISC工作站和服务器
上，Solaris支持多处理、多线程。
13.Unix系统的特色：交互的分时系统、以全局变量为中心的模块结构、可以分成内核和外壳。
Unix系统中进程由三部分组成：进程控制块，正文段和数据段。
Unix系统中，输入／输出设备被看成是特殊文件。
14.属于企业级的大型数据库管理系统的主要有Oracle、DB2、Informix、Sybase 、SQL Server。
15.DBA是数据库系统的一个重要组成，有很多职责：定义数据库的存储结构和存取策略、定义数据库的结构、定期对数据库进行重组和重构。
16.对于数据量大的网站，应选用的数据库是DB2。
17.关系代数表达式的优化策略中，首先要做的是尽早执行选择运算。