主讲老师：刘志强

主讲老师：刘志强内容摘要：

下一页 上一页 停止放映 第 39页 优秀学生关系 EXC_ST EXC_ST 1 2 3 4 5 6 7 8 学号 姓名 班级 性别 操行 数学 英语 自控原理 8612162 陆华 自控 86 女 优 96 92 95 8612104 王华 自控 86 女 优 91 92 99 8612106 郭勇 自控 86 男 优 89 96 96 满足 :“操行 =‘优’ AND 数学 +英语 +自控原理 =270 下一页 上一页 停止放映 第 40页 选择运算举例 记录的集合 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G、 H、 G、 …… X、 Y、 Z 选择运算（选取小于 H且跳过 间隔的两个记录的那些记录） A、 D、 G 下一页 上一页 停止放映 第 41页 投影运算  概念 ：从指定关系的属性 （ 字段 ） 集合中选取部分属性组成同类的一个新关系。 由于属性减少而出现的重复元组被自动删除。  举例 ：生成学生英语成绩关系 ENGLISH，只包含 ‚ 姓名 ‛ 、 ‚ 班级 ‛ 、 ‚ 英语 ‛三项属性。 下一页 上一页 停止放映 第 42页 英语成绩关系 ENGLISH 姓名 班级 英语 陆华 自控 86 92 王华 自控 86 92 郭勇 自控 86 96 ENGLISH 下一页 上一页 停止放映 第 43页 投影运算举例 记录的集合： 1. A1(a a a a a a6） 2. A2(a a a a a a6） 3. A3(a a a a a a6） …… 10. A10(a a a a a a6） 1. A1(a a a5） 2. A2(a a a5） 3. A3(a a a5） …… 10. A10(a a a5） 投影运算 (选择记录中奇数的属性 ,组成新的记录 )。 下一页 上一页 停止放映 第 44页 联结运算  概念 ：将两个关系中的元组按指定条件进行组合 ,生成一个新的关系。 组合的原则是从两个关系元组的广义笛卡尔乘积中选取满足条件的元组。  笛卡尔乘积的含义为 ： 两个关系 Am和 Bn的笛卡尔乘积是一个元组集合 Cmxn。 关系 C中属性个数为 A和 B的属性之和。  在广义笛卡尔乘积的基础上加条件 下一页 上一页 停止放映 第 45页 笛卡尔乘积举例  举例，设关系 A和关系 B的内容分别如下，求关系 C=AxB。 关系 A 关系 B X Y Z U V x1 y1 1 x2 y2 2 u1 v1 1 v2 关系 C=AxB X Y Z U V x1 y1 1 u1 v1 x1 y1 1 1 v2 x2 y2 2 u1 v1 x2 y2 2 1 v2 下一页 上一页 停止放映 第 46页 自然联结  概念 ：对于两个有公共属性的关系 ， 把其中公共属性值相同的元组挑选出来 ，构成一个新的关系 ， 称之为自然联结。  自然连接的特点： – 关系 A和关系 B中有同名属性； – 构成新关系的条件是关系 A和 B中同名属性值相等； – 形成新关系的属性集合是关系 A、 B属性集合的并集。  按公共属性值相同的原则建立联结 下一页 上一页 停止放映 第 47页 体育关系 PE 1 2 3 学号 姓名 体育 8612162 陆华 良 8612104 王华 良 8612106 郭勇 优 PE 下一页 上一页 停止放映 第 48页 自然联结举例  设有体育成绩关系 PE。 三好学生的标准之一是体育成绩达到优或良。 将 PE和 STUDENTS关系合并 ， 生成新的关系 ST_MARK,并从中选出三好学生简况表。 如下图所示。 学号 姓名 班级 性别 操行 数学 英语 自控原理 体育 8612162 陆华 自控 86 女 优 96 92 95 良 8612104 王华 自控 86 女 优 91 92 99 良 8612106 郭勇 自控 86 男 优 89 96 96 优  定义查询条件： 操行 =“优 ” . +英语 +自控原理 =270 AND (体育 =优 . =良 ) 下一页 上一页 停止放映 第 49页 二、关系的规范化理论基础  如何评价关系模型的好坏，这关系到如何设计关系模型（关系框架）的至关重要的问题。 以 SCT关系为例说明存在的问题： SCT关系是由 S（学号）、 C（课程号）， GRADE（成绩）、TNAME（教师姓名）、 TAGE（教师年龄）、 OFFICE（办公室）属性组成。 SCT关系 （学生课程教师关系） S C GRADE TNAME TAGE OFFICE S1 C1 90 周 45 301 S1 C2 91 刘 39 302 S1 C3 85 刘 39 302 S1 C4 87 王 51 301 S2 C1 92 周 45 301 S3 C1 75 周 45 301 S3 C2 56 刘 39 302 下一页 上一页 停止放映 第 50页 关系模式的存储异常问题  在上述 SCT关系中，至少存在下列问题： – 数据冗余 如果某门课程有 100个学生选修，就要出现 100个元组（记录），相应的教这门功课的教师的姓名、年龄、办公室也要出现100次。 – 更新异常 对 SCT关系中的元组进行修改，可能导致出现存储数据不一致的情况。 例如，要修改第一元组中的 OFFICE值时，将 ‘ 301‟改为 ‘ 303‟，会出现周老师的办公室号码不一致，除非修改所有周老师元组（记录）中的办公室号码。 下一页 上一页 停止放映 第 51页 关系模式的存储异常问题（续）  插入异常 如果某课程决定由张老师担任，但在还不知道哪些学生选修前，无法将张老师的记录插入关系中。 因为，在 SCT关系中（ S， C）是主关键字，在 C不确定的情况下，根据关系模型的实体完整性规则，不允许主关键字中出现空值。 因此，在 C不确定的情况下，不能插入该记录。  删除异常 如果要删除某门课程的所有成绩，则会将教这门功课的教师信息也删除掉。 例如，若要删除 ‘ C4‟的元组，结果会丢失王老师的有关信息。 显然，这是不希望发生的事情。 下一页 上一页 停止放映 第 52页 关系的规范化举例  显然， SCT关系的性能是很差的。 如果将 SCT关系分解为两个子关系 SC和 CT，即 SC（ S， C， GRADE）、 CT（ C， TNAME， TAGE， OFFICE） 上述存储异常问题将消失。 S C GRADE S1 C1 90 S1 C2 91 S1 C3 85 S1 C4 87 S2 C1 92 S3 C1 75 S3 C2 56 SC关系 C TNAME TAGE OFFICE C1 周 45 301 C2 刘 39 302 C3 刘 39 302 C4 王 51 301 CT关系 下一页 上一页 停止放映 第 53页 产生储异常问题的原因  为什么会产生存储异常的问题呢。  这与每个关系模式中个属性值之间的联系有关。 在SCT关系中，（ S， C）是主关键字，它们的值唯一决定其它所有属性的值，形成一种 依赖关系。  TANME、 TAGE、 OFFICE的属性值由课程号 C决定，与学号 S无直接联系。 把无直接联系的教师属性和学生学号放在一起，就产生了存储异常的问题。 因此，模式设计时强调 ‚ 独立的联系，独立表达 ‛。 这是一条设计原则。 将 SCT分解为 SC、 CT，就符合这条设计原则。  通常，将结构较简单的关系取代结构较复杂关系（简单和复杂是指数据相关性而言）的过程称为关系的规范化。 当然，这个过程既不能增加，也不能丢失信息，称之为 ‚ 无损连接 ‛。 下一页 上一页 停止放映 第 54页 关系 BORROW 8212102 陆华 自控 86 女生宿舍 206 6201 自控原理 0621 张山 自控教研室 花园路 312号 6201 自控原理 0621 张山 自控教研室 花园路 312号 3104 数据处理 0621 张山 自控教研室 花园路 312号 5112 晶体管电路 821。