1.绪论
1.1系统概述
1.1.1 基本概念
数据库系统(DataBase System,DBS)是由数据库(DataBase System,DB)、数据库管理系统(DataBase Management System,DBMS)、应用程序和数据库管理员(DataBase Administrator,DBA)组成的存储、管理、处理和维护数据的系统。
1.1.2数据库系统特点
- 数据结构化
- 数据共享性高、冗余度低、易扩充
- 数据独立性高
- 数据由DBMS统一管理和控制
1.2数据模型
内模式-存储模式-物理模式
外模式-局部模式-子模式-用户模式
概念模式-全局模式-逻辑模式-模式
概念模式到内模式的映像实现了数据的物理独立性
外模式到概念模式的映像实现了数据的逻辑独立性
主键:不允许为空值
外键:其他关系的候选键,允许为空值
候选键:关系中的一个属性组,其值能够唯一标识一个元组,若从该属性组中去掉任何一个属性,他就不具有这一性质;了。
2.关系数据库
域: 是一组具有相同数据类型的值的集合
笛卡尔积:
基数:一个域允许的不同取值个数
D1=(d1,d2) B = (b1,b2), C = (c1,c2,c3) 基数为 2 × 2 × 3 = 12, 也就是有12个元组
2.3关系完整性
完整性约束:
- 实体完整性(若A是关系R的主属性,那么A不能取空值 not null)
- 参照完整性(若K是关系R的一个或一组属性,但不是R的码,是基本关系S的主码。若F与相对应,就称F是R的外码(foreign key) ,R为参照关系, S为被参照关系)
外键可以取空值
- 用户定义的完整性
按照某一具体关系数据的约束条件定义某个字段需要满足的条件。比如定义学号不能为空,性别只能为男或者女等。
2.4关系代数
传统的集合运算:∪(并)﹣(差)∩ (交) ×(笛卡尔积)
专门的关系运算: σ (选择) (投影) ∞(连接) ÷(除)
基本操作:∪(并) ﹣(差) ×(笛卡尔积) σ (选择) (投影)
组合操作:∩(交)∞(连接) ÷(除)
关系的交可以用差来表示
之后取消了原关系的某一些,还可能取消某些元组。因为取消了某些属性列后,可能出现重复行,应取消这些完全相同的行。
对涉及全部、所有一类的查询通常可以采用÷操作。
eg: (选了PB001所选全部课程的学生学号)
连接也称为连接,为 "=" 的连接运算为等值连接,自然连接是一种特殊的等值连接(取消了重复列)
连接的时候有些元组可能被舍弃,这些舍弃的元组被称为悬浮元祖。
外连接(outer join):把悬浮元祖也保存在结果关系中,而在其他属性上填写null,那么这种连接叫做外连接。
左外连接(left join):只保留左边关系中的悬浮元祖叫做~。
右外连接(right join):只保留右边关系中的悬浮元祖叫做~。
例题:
1.分析主键
- news: 主键newsid 外键-author(参照引用users表的userid)-cata(参照引用newscata表的cataid)
- newscata: 主键cataid 外键-topid(参照引用newscata的cataid)
- users: 主键userid 无外键
2.关系代数查询
(1)
(2)
(3)
( 注意是笛卡尔积,不是连接)
优化分析:
和
上述右边的方法执行起来更加优化。
<=> select * from R1,R2;