[详细完整版]2数据库.ppt

关系数据库是现代数据库系统的核心，它基于关系模型理论，由IBM公司的E.F. Codd奠定了基础。本章详细讲解了关系代数，这是关系模型的理论基石，对于理解和操作关系数据库至关重要。 关系代数是一种形式化的查询语言，它由一系列操作构成，包括集合运算和专门的关系运算。集合运算是对关系进行并、差、交和笛卡尔积的操作，而专门的关系运算则涉及选择、投影和连接等。 1. **集合运算**： - **并运算 (Union)**：当两个关系R和S具有相同的属性并且属性域相同时，它们的并运算会产生一个新的关系，包含R和S的所有不重复元组，记为R∪S。例如，喜欢跳舞和喜欢唱歌的学生关系的并运算会得到所有喜欢跳舞或喜欢唱歌的学生。 - **差运算 (Difference)**：关系R和S的差运算产生一个新关系，包含在R中但不在S中的元组，记为R-S。差运算有助于找出仅存在于其中一个关系中的元素。 2. **专门的关系运算**： - **选择 (Selection)**：选择运算根据指定的条件从关系中选取满足条件的元组。例如，从学生关系中选择性别为女性的所有学生。 - **投影 (Projection)**：投影运算从关系中选取特定的属性列，生成一个新的关系，只包含这些列的值。例如，从学生关系中提取名字和性别的信息。 - **连接 (Join)**：连接运算将两个或多个关系合并，基于它们之间的公共属性。例如，找到所有指导过研究生的导师和他们的专业。 关系数据库系统如DB2、Oracle、SQL Server等，以及国内的OpenBase、Kingbase ES、DM4和OSCAR，都支持这些关系模型和运算。关系模型的数据模型包括数据结构（如二维表）、数据操作（如选择、投影、连接、增删改）以及数据的约束条件，如实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性约束，确保数据的一致性和准确性。 关系的形式化定义涉及到域（Domain）、笛卡尔积（Cartesian Product）和关系（Relation）。域是由数字、字符等组成的，笛卡尔积是域的组合，而关系则是笛卡尔积的一个子集。通过这些基本概念，可以构建和理解复杂的关系数据库结构。 在实际应用中，关系代数的运算可以帮助我们进行有效的数据查询和更新。例如，通过并运算可以找出两个集合的并集，差运算则可以找出只属于一个集合的元素。选择和投影操作则常用于数据库查询，连接操作则用于关联多个表中的信息。 关系代数是理解和操作关系数据库的关键工具，它提供了描述数据库操作的精确数学语言，使得数据库的设计、分析和优化更为科学和系统。对于数据库管理员、软件开发者和数据分析师来说，掌握关系代数是必不可少的技能。