第2章数据模型

第2章数据模型内容摘要：

. 引用完整性约束 这是指不同关系之间或同一关系的不同元组 间的约束。 设关系 R有一外键 FK，则其某一元组 t的外键值为 t[FK]。 设 FK引用关系 R’的主键 Pk， R’可以是 R,也可以不是 R。 引用完整性约束要求 t〔 FK〕 遵守下面的约束： NU L LRtFKtFKt )39。 39。 (][39。 ][ 中某一元组为 即 外键要么是空缺 ， 要么是引用实际存在的 主键值。 引用完整性约束与表之间的关联有关，它是关系数据库管理系统的一个很重要的功能。 用好这项功能，可以减少由于客户端用户程序的疏忽而可能给数据库带来的错误。 假定现在往职工关系 中插入一个元组： （ “ WH7”， ” E9”， 1400）请问是否有问题。 仓库号 城市 面积 WH1 北京 370 WH2 上海 500 WH3 广州 200 WH4 合肥 300 仓库号 职工号 工资 WH2 E1 1220 WH1 E3 1210 WH2 E4 1250 WH3 E6 1230 WH1 E7 1250 仓库 职工 该元组插入到职工关系中是没有任何问题的， 但是，在仓库关系中根本就没有仓库号为 WH7的仓库。 没有 “ WH7”仓库，就没有在 “ WH7”工作的职工。 所以插入到职工的元组是有问题的。 利用 引用完整性约束 就可以解决这类问题。 由于仓库号是仓库关系的关键字，同时是职工 关系的外部关键字。 在定义职工关系的仓库号字段 时，只要说明外部关键字约束： 仓库号 CHAR（ 4） NOT NULL REFERENCES 仓库 （仓库号） 有了以上的约束，系统就会自动检查相应的父记录是否存在，从而保证数据的引用完整性。 4. 一般性完整性约束 一般完整性约束是用户为了满足特定的要求 而做的一些与数据完整性有关的规定。 前三种约束是关系数据模型的三个最基本、 最普遍的完整性约束。 其它的语义约束与数据的 具体内容有关。 当数据量很大时，要说明、管理 和检查这些约束，开销太大。 目前，尚无一个 DBMS能全面实现一般性完整性约束检查。 操作 关系数据模型提供了 两类操作 ：  关系专用操作  集合操作 选择操作（ Select）（横挑） 选择是一种单目运算，即对一个关系施加的运算，按给定条件从关系中挑选满足条件的元组组成的集合。 语法格式： σ 选择条件 （ 关系名 ） 职工号 供应商号 订购单号 订购日期 E3 S7 OR67 1998/06/23 E1 S4 OR73 1998/07/28 E7 S4 OR76 1998/05/25 E6 S6 OR77 1998/06/19 E3 S4 OR79 1998/07/29 E1 S6 OR80 1998/06/22 E3 S6 OR90 1998/07/13 E3 S3 OR91 1998/10/27 订购单关系 例： σ 职工号 =“E3”（订购单） 职工号 供应商号 订购单号 订购日期 E3 S7 OR67 1998/06/23 E3 S4 OR79 1998/07/29 E3 S6 OR90 1998/07/13 E3 S3 OR91 1998/10/27 订购单关系 例： σ 职工号 =“E3”（订购单） 结果如下： σ 选择条件 1（ σ 选择条件 2（ … σ 选择条件 n （ R） … ）） = σ 选择条件 1and选择条件 2and … 选择条件 n(R) 两者效率大不一样 ! 易证： 投影操作（ Project） (竖挑） 投影操作是单目运算，从关系中挑选指定的 属性组成的新关系。 语法格式： 属性表 （ 关系名 ） 职工号 供应商号 订购单号 订购日期 E3 S7 OR67 1998/06/23 E1 S4 OR73 1998/07/28 E7 S4 OR76 1998/05/25 E6 S6 OR77 1998/06/19 E3 S4 OR79 1998/07/29 E1 S6 OR80 1998/06/22 E3 S6 OR90 1998/07/13 E3 S3 OR91 1998/10/27 订购单关系 职工号 供应商号 E3 S7 E1 S4 E7 S4 E6 S6 E3 S4 E1 S6 E3 S6 E3 S3 例： 职工号，供应商号 （订购单） 结果：  投影操作可以和选择操作组合起来 嵌套使用的情况： 例： 订购单号，供应商号 （ σ 职工号 =“E3” （订购单）） 供应商号 订购单号 S7 OR67 S4 OR79 S6 OR90 S3 OR91 订购单关系  选择指定的属性，形成一个 可能含有重复行的表格；  删除重复行，形成新的关系。 集合操作 在关系数据模型中，用得最多的集合操作是并、交、 差 ，设 A、 B为两个集合 . A∪B 并（ union）：由属于 A或属于 B的所有元组组成的 集合。 A∩B 交（ intersection）：由同时属于 A和 B的元组组成 的集合。 A－ B 差（ difference）：由属于 R而不属于 S的所有元组 组成的集合。 不过，交可用差表示。 设 A、 B为两个集合，则 A和 B的交可表示为： A∩B≡A －（ A－ B） 注：  参与并、差操作的两个关系的元组必须限制为同类型的，即具有相同的目，且对应的属性的域相同 ——并兼容（ union patibility）。  关系专用操作优先级高于集合操作。  一元操作（单目）优先级高于二元操作。 仓库号 城市 面积 WH1 北京 370 WH2 上海 500 WH3 广州 200 仓库号 城市 面积 WH2 上海 500 WH3 广州 200 WH4 武汉 180 仓库 A 仓库 B 仓库号 城市 面积 WH1 北京 370 WH2 上海 500 WH3 广州 200 WH4 武汉 180 仓库 A ∪ 仓库 B 仓库号 城市 面积 WH2 上海 500 WH3 广州 200 仓库 A ∩ 仓库 B 仓库号 城市 面积 WH1 北京 370 仓库 A 仓库 B 设有两个关系 R和 S，它们的目分别为 nr和 ns；它们的元组数分别为 |R|和 |S|，则 R和 S的笛卡尔乘积为： R S={t,g|t  R and g  S} t,g为 t和 g的拼接，即 R S仍为一个关系，它的目为 nr+ns、 元组数为 |R| |S|。 若 R和 S中有相同的属性名，在这些属性名前加 上关系名作为限定词，进行区别。 连接操作 连接操作是双目（二元操作）操作。 按给定条件，把满足条件的两个关系所有元组，按一 切可能的拼接后形成的新关系，记为 R∞S。 即 R∞ 连接条件 S＝ σ 连接条件 （ R  S） 连接条件为两关系中对应属性的比较，对应属性不一定同名，但要有相同的域。 其普遍表示形式为： 条件 1and条件 2and… and条件 k 每个条件的普遍形式为： Aiθ Bj Ai为 R的一个属性， Bj为 S中与 Ai对应的属性。 注：自然连接完成三件事：  作 R  S；（笛卡儿积）  在 R  S上选择同时满足 ＝。  去掉重复属性； 连接条件 θ 为：＝， , ≢ ， ,≣,≠ 当所有连接条件中的 θ 都为 “ ＝ ” 时，称为 等连接 ，在等连接结果中，对应属性的值是相同的，不用重复。 消除冗余属性的等连接称为 自然连接 ，它是 “ 连接 ”操作的一个重要特例，实用价值很大，它要求 被连接的关系有相同的两个属性名。 仓库号 城市 面积 WH1。