北电软件工程研究生的课程-数据库设计开发 02.ppt

《数据库设计与开发》是北京邮电大学软件学院郭文明教授在2003年6月编写的课程讲义，主要介绍了关系代数这一概念及其在数据库查询中的应用。关系代数是关系模型的重要组成部分，它是一种抽象的查询语言，用于表达对关系数据库的查询。通过对关系的运算，关系代数能展示出查询语言从数据库中检索信息的能力，并有助于理解SQL等标准查询语言的执行过程。 关系代数的操作对象和结果都是关系，它包含了集合运算符、专门的关系运算符、算术比较符和逻辑运算符。集合运算主要处理关系的元组，包括并（UNION）、交（INTERSECT）、差（MINUS）和广义笛卡尔积（EXTENDED CARTESIAN PRODUCT）。例如，两个具有相同属性集合的关系的并集是包含两个关系中所有不同元组的结果，而差集则包含只存在于第一个关系但不在第二个关系中的元组。 专门的关系运算符则涉及到行和列的处理，包括选择（SIGMA）、投影（PI）、连接（JOIN）和除法（DIVIDE BY）。选择操作根据指定的条件从关系中选取满足条件的元组；投影则是从关系中选取特定的属性列；连接操作连接两个关系的元组，通常基于某些共同的属性；除法运算用于找出第一个关系中每个元组在第二个关系中的匹配元组。 例如，如果我们有一个关系S，其中包含姓名属性，我们可以使用选择运算σ来获取所有名为“张三”的元组。如果另一个关系R包含考号和姓名属性，我们可以使用投影π来选取考号和姓名这两列。通过连接JOIN运算，我们可以将两个关系连接在一起，如果它们共享一个或多个共同的属性。除法运算DIVIDE BY用于找出第一个关系中的元组在第二个关系中的唯一对应。 关系代数表达式是由这些运算符组合形成，通过有限次的复合运算来表达复杂的查询需求。通过理解和掌握这些基本的运算，学生能够更深入地理解数据库查询的工作原理，并能有效地设计和执行数据库查询，这对于软件工程研究生来说是至关重要的技能。在实际的数据库开发中，这些理论知识会转化为实际的SQL语句或其他查询语言，用于数据检索、更新和管理，从而支持各种业务应用和系统的高效运行。