自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記課件

自考04735

《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》

筆記原創(chuàng)；雷神2018-08-20自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記第一部分課程說明

《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》課程學(xué)習(xí)目標(biāo):數(shù)據(jù)庫是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域，是專門研究數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)分析的技術(shù)，從20世紀(jì)60年代末開始，經(jīng)過40多年的發(fā)展，已成為計(jì)算機(jī)軟件學(xué)科的一個(gè)重要分支。

《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》課程的主要目的：使同學(xué)們了解數(shù)據(jù)庫的基本原理，掌握數(shù)據(jù)庫技術(shù)的基本方法和應(yīng)用技術(shù)，能夠有效的使用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，掌握數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)方式，同時(shí)能夠利用前端開發(fā)工具完成企業(yè)管理信息系統(tǒng)的開發(fā)。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》課程地位圖示B/S結(jié)構(gòu)C/S結(jié)構(gòu)瀏覽器端：HTML/CSS/JavaScript/VBScript服務(wù)器端：ASP(.NET)/PHP/JSPC/S結(jié)構(gòu)：VB/VC/VC#/Delphi/Java/.NET系列數(shù)據(jù)庫支持：SQLServer/Oracle/Sybase/MySQL/Informix/Access兩大語法體系：Basic系：VB/VBScript/VBAC系：Java/JavaScript/C++/C#自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記參考教材介紹自學(xué)教材《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》，全國高等教育自學(xué)考試指導(dǎo)委員會(huì)組編，丁寶康主編，經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社2007年版。本教材共分為9章，詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基本原理、方法和應(yīng)用技術(shù)。內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基本概念（第一章）、數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)和ER模型（第二章）、關(guān)系模式設(shè)計(jì)理論（第三章）、關(guān)系運(yùn)算（第四章）、SQL語言（第五章）、數(shù)據(jù)庫管理（第六章）、SQLServer2000簡介及應(yīng)用（第七章）、PowerBuilder9.0簡介及應(yīng)用（第八章）、數(shù)據(jù)庫的技術(shù)的發(fā)展（第九章）。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記第二部分內(nèi)容串講我們分章節(jié)進(jìn)行串講，在串講每一章前我把本章的考核的目標(biāo)和重點(diǎn)、難點(diǎn)做簡要說明。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記第一章數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)知識(shí)

學(xué)習(xí)目的與要求：本章屬于基礎(chǔ)知識(shí)，主要是對(duì)一些概念的理解和記憶。沒有難點(diǎn)，相對(duì)的重點(diǎn)是數(shù)據(jù)模型的四個(gè)層次，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的全局結(jié)構(gòu)。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展階段（識(shí)記）1.2數(shù)據(jù)描述的術(shù)語（領(lǐng)會(huì)）1.3數(shù)據(jù)抽象的級(jí)別（領(lǐng)會(huì)）1.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)(領(lǐng)會(huì))1.5數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）（領(lǐng)會(huì)）自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展幾個(gè)數(shù)據(jù)庫的基本術(shù)語：數(shù)據(jù)：描述事物的符號(hào)記錄數(shù)據(jù)處理:是指從某些已知的數(shù)據(jù)出發(fā)，推導(dǎo)加工出一些新的數(shù)據(jù)，這些新的數(shù)據(jù)又表示了新的信息。數(shù)據(jù)管理:是指數(shù)據(jù)的收集、整理、組織、存儲(chǔ)、維護(hù)、檢索、傳送等操作，這部分操作是數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)的基本環(huán)節(jié)，而且是任何數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)中必不可少的共有部分。數(shù)據(jù)管理技術(shù)：對(duì)數(shù)據(jù)的收集、整理、組織、存儲(chǔ)、維護(hù)、檢索、傳送等操作，基本目的就是從大量的，雜亂無章的，難以理解的數(shù)據(jù)中篩選出有意義的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理是與數(shù)據(jù)管理相聯(lián)系的，數(shù)據(jù)管理技術(shù)的優(yōu)劣，將直接影響數(shù)據(jù)處理的效率。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記1.1數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展1.人工管理階段（20世紀(jì)50年代中期以前）１）數(shù)據(jù)不保存在機(jī)器中；２）沒有專用軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理；３）只有程序的概念，沒有文件的概念；４）數(shù)據(jù)面向程序。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

2.文件系統(tǒng)階段特點(diǎn)與缺陷（20世紀(jì)50年代后期至60年代中期）１）數(shù)據(jù)可長期保存在磁盤上；２）數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)與物理結(jié)構(gòu)有了區(qū)別；３）文件組織呈現(xiàn)多樣化；４）數(shù)據(jù)不再屬于某個(gè)特定程序，可以重復(fù)使用；５）對(duì)數(shù)據(jù)的操作以記錄為單位。

文件系統(tǒng)三個(gè)缺陷：１）數(shù)據(jù)冗余性２）數(shù)據(jù)不一致性３）數(shù)據(jù)聯(lián)系弱自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

3.數(shù)據(jù)庫階段（20世紀(jì)60年代后~至今）數(shù)據(jù)管理技術(shù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫階段的標(biāo)志是20世紀(jì)60年代末三件大事：１）1968年美國IBM公司推出層次模型的IMS系統(tǒng)；２）1969年美國CODASYL組織發(fā)布了DBTG報(bào)告?？偨Y(jié)了當(dāng)時(shí)各式各樣的數(shù)據(jù)庫，提出網(wǎng)狀模型，爾后于1971年4月正式通過。３）1970年美國IBM公司的E.F.Codd連續(xù)發(fā)表論文，提出關(guān)系模型，奠定了關(guān)系數(shù)據(jù)庫的理論基礎(chǔ)。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

數(shù)據(jù)庫管理階段特點(diǎn)：1)采用數(shù)據(jù)模型表示復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；2)有較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性；3)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為用戶提供了方便的用戶接口。4)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供以下四個(gè)方面的數(shù)據(jù)控制功能：①數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)；②數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制；③數(shù)據(jù)庫的完整性；④數(shù)據(jù)庫的安全性；5)增加了系統(tǒng)的靈活性。增加了系統(tǒng)的靈活性對(duì)數(shù)據(jù)的操作不一定以記錄為單位，可以以數(shù)據(jù)項(xiàng)為單位。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記數(shù)據(jù)庫技術(shù)中的四個(gè)名詞:DB、DBMS、DBS、數(shù)據(jù)庫技術(shù)。其概念是不同的，要分清。

DB：數(shù)據(jù)庫（Database)長期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、統(tǒng)一管理的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。

DBMS：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DatabaseManagementSystem)，DBMS是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，為用戶或應(yīng)用程序提供訪問DB的方法，包括DB的建立、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制。DBMS總是基于某種數(shù)據(jù)模型，可以分為層次型、網(wǎng)狀型、關(guān)系型、面向?qū)ο笮虳BMS。

DBS：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DatabaseSystem),DBS是實(shí)現(xiàn)有組織地、動(dòng)態(tài)地存儲(chǔ)大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，方便多用戶訪問的計(jì)算機(jī)軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源組成的系統(tǒng)，即采用了數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫技術(shù)：是一門研究數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)、管理和使用的一門軟件學(xué)科。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記4.高級(jí)數(shù)據(jù)庫階段：１）面向?qū)ο蟮母拍罱＃玻╅_放數(shù)據(jù)庫互連技術(shù)自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記1.2數(shù)據(jù)描述在數(shù)據(jù)處理中，數(shù)據(jù)描述將涉及不同的范疇。從事物的特性到計(jì)算機(jī)中的具體表示，數(shù)據(jù)描述經(jīng)歷了三個(gè)階段———概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記1.概念設(shè)計(jì)中的的數(shù)據(jù)描述１）實(shí)體２）實(shí)體集３）屬性４）實(shí)體標(biāo)識(shí)符2.邏輯設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)描述１）字段２）記錄３）文件４）關(guān)鍵碼自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記3.物理設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)描述物理存儲(chǔ)介質(zhì)層次１）高速緩沖存儲(chǔ)器２）主存儲(chǔ)器３）快擦寫存儲(chǔ)器４）磁盤存儲(chǔ)器５）光盤存儲(chǔ)器６）磁帶物理存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)描述位、字節(jié)、字、塊、桶和卷。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記4.數(shù)據(jù)聯(lián)系的描述聯(lián)系及元數(shù)定義：二元聯(lián)系有以下三種類型：

1：1聯(lián)系：如果實(shí)體集E1中的每個(gè)實(shí)體最多只能和實(shí)體集E2中的一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，反之亦然，好么實(shí)體集E1對(duì)E2的聯(lián)系稱為“一對(duì)一聯(lián)系”，記為“1：1”。

1：N聯(lián)系：如果實(shí)體集E1中每個(gè)實(shí)體與實(shí)體集E2中任意個(gè)（零個(gè)或多個(gè)）實(shí)體有聯(lián)系，而E2中每個(gè)實(shí)體至多和E1中的一個(gè)實(shí)體有聯(lián)系，那么E1對(duì)E2的聯(lián)系是“一對(duì)多聯(lián)系”，記為“1：N”。

M：N聯(lián)系：如果實(shí)體集E1中每個(gè)實(shí)體與實(shí)體集E2中任意個(gè)（零個(gè)或多個(gè)）實(shí)體有聯(lián)系，反之亦然，那么E1對(duì)E2的聯(lián)系是“多對(duì)多聯(lián)系”，記為“M：N”。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記1.3數(shù)據(jù)抽象的級(jí)別1.數(shù)據(jù)抽象的過程根據(jù)抽象的級(jí)別定義了四種模型：１）概念數(shù)據(jù)模型２）邏輯數(shù)據(jù)模型３）外部數(shù)據(jù)模型４）內(nèi)部數(shù)據(jù)模型自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記2.概念模型１）四種模型中，概念模型的抽象級(jí)別最高。２）概念模型的特點(diǎn):(p12)自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記3.邏輯模型邏輯模型的特點(diǎn):(p13)（1）~（4）邏輯模型的分類：１）層次模型２）網(wǎng)狀模型３）關(guān)系模型三種邏輯數(shù)據(jù)模型的比較？如P17圖自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

4.外部模型外部模型的特點(diǎn):(p17)從整個(gè)系統(tǒng)考察，外部模型的優(yōu)點(diǎn)。

5.內(nèi)部模型是數(shù)據(jù)庫最底的抽象，它描述數(shù)據(jù)在磁盤或磁帶上的存儲(chǔ)方式、存取設(shè)備和存取方法。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

6.三層模式和兩級(jí)映象三層模式體系結(jié)構(gòu)１）外模式：是用戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口，是用戶用到的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的描述。２）邏輯模式：是數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述。３）內(nèi)模式：是數(shù)據(jù)庫在物理存儲(chǔ)方面的描述，定義所有內(nèi)部記錄類型、索引和文件的組織方式，以及數(shù)據(jù)控制方面的細(xì)節(jié)。

兩級(jí)映象外模式/邏輯模式映象：用于定義概念模式和內(nèi)模式之間的對(duì)應(yīng)性。一般在內(nèi)模式中描述。

邏輯模式/內(nèi)模式映象：用于定義外模式和概念模式間的對(duì)應(yīng)性。一般在外模式中描述。

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7.高度的數(shù)據(jù)獨(dú)立性什么叫數(shù)據(jù)獨(dú)立性？是指應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間相互獨(dú)立，不受影響。在修改數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，盡可能不修改應(yīng)用程序，則稱系統(tǒng)達(dá)到了數(shù)據(jù)獨(dú)立性目標(biāo)。數(shù)據(jù)獨(dú)立性分為物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性和邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性：物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性：修改內(nèi)模式時(shí)盡量不影響概念模式及外模式，則達(dá)到物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性。邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性：修改概念模式時(shí)盡量不影響外模式和應(yīng)用程序。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記1.4數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）

1.DBMS的目標(biāo)與任務(wù)：

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的主要任務(wù)是完成用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫的存取請(qǐng)求，即檢索、插入、更新或刪除等操作。

DBMS的目標(biāo)：用戶界面友好、功能完善、結(jié)構(gòu)清晰、高效率、開放性2.DBMS的工作模式(p20圖)自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記3.DBMS的主要功能：１）數(shù)據(jù)庫的定義功能２）數(shù)據(jù)庫的操縱功能３）數(shù)據(jù)庫的保護(hù)功能（數(shù)據(jù)庫恢復(fù)、數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制、數(shù)據(jù)庫完整性和數(shù)據(jù)庫安全性）４）數(shù)據(jù)庫的維護(hù)功能５）數(shù)據(jù)字典自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記1.5數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DBS)1.DBS由四部分組成：數(shù)據(jù)庫、硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫管理員。2.數(shù)據(jù)庫管理員定義及職責(zé)。(素質(zhì)+職責(zé))3.DBS的全局結(jié)構(gòu)及DBS的效益。（數(shù)據(jù)庫用戶+界面+DBMS+磁盤+DBS的效益）本章結(jié)束自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記第二章數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和ER模型學(xué)習(xí)目的與要求：本章總的目的要求是了解和掌握數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過程。首先掌握ER模型和關(guān)系模型的基本概念，然后掌握概念設(shè)計(jì)中ER模型的設(shè)計(jì)方法，邏輯設(shè)計(jì)中ER模型向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換方法。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求2.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期（領(lǐng)會(huì)）2.2ER模型的基本概念（綜合應(yīng)用）2.3關(guān)系模型的基本概念（綜合應(yīng)用）2.4ER模型到關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則（綜合應(yīng)用）2.5ER模型實(shí)例分析（簡單應(yīng)用）2.6增強(qiáng)ER模型（簡單應(yīng)用）自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

從軟件生存期談起軟件生存期：是指從軟件的規(guī)劃、研制、實(shí)現(xiàn)、投入運(yùn)行后的維護(hù)、直到它被新的軟件所取代而停止使用的整個(gè)期間。它包括六個(gè)階段：(規(guī)需設(shè)編試運(yùn)維)

(1)規(guī)劃階段

(2)需求分析階段

(3)設(shè)計(jì)階段

(4)程序編制階段

(5)調(diào)試階段

(6)運(yùn)行維護(hù)階段自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記2.1數(shù)據(jù)系統(tǒng)生存期

1.什么叫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期？我們把數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)從開始規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、維護(hù)到最后被新的系統(tǒng)取代而停止使用的整個(gè)期間，稱為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)生存期。

2.這個(gè)生存期一般可劃分成以下七個(gè)階段：

規(guī)劃、需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行維護(hù)。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記２.2

ER模型的基本概念1.ER模型的基本元素實(shí)體、聯(lián)系和屬性2.屬性的分類(簡單屬性和復(fù)合屬性、單值屬性和多值屬性、存儲(chǔ)屬性和派生屬性)3.聯(lián)系的設(shè)計(jì)4.ER模型的操作（分裂、合并和增刪）自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記5.采用ER模型的數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)步驟采用ER方法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)分成三步進(jìn)行：首先設(shè)計(jì)局部ER模式然后把各局部ER模式綜合成全局ER模式最后對(duì)全局ER模式進(jìn)行優(yōu)化自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記2.3關(guān)系模型的基本概念１.關(guān)系模型定義：用二維表格結(jié)構(gòu)表示實(shí)體集、外鍵表示實(shí)體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為關(guān)系模型。

2.基本術(shù)語有：字段(屬性)、字段值(屬性值)、記錄(元組)、二維表格(元組集合、關(guān)系或?qū)嵗?。在這里，括號(hào)中的表述為關(guān)系模型中的術(shù)語。它與表格中術(shù)語可以一一對(duì)應(yīng)。還有，關(guān)系中屬性個(gè)數(shù)稱為元數(shù)，元組個(gè)數(shù)為基數(shù)。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

3.鍵：由一個(gè)或幾個(gè)屬性組成。(注意鍵不一定是唯一的一個(gè)屬性)。

1)超鍵：在關(guān)系中能唯一標(biāo)識(shí)元組的屬性集稱為關(guān)系模式的超鍵。(注意，超鍵也是一個(gè)屬性集，不一定只是一個(gè)屬性)

2)候選鍵：不含有多余屬性的超鍵稱為候選鍵。

3)主鍵：用戶選作元組標(biāo)識(shí)的一個(gè)候選鍵為主鍵。

4)外鍵：某個(gè)關(guān)系的主鍵相應(yīng)的屬性在另一關(guān)系中出現(xiàn)，此時(shí)該主鍵在就是另一關(guān)系的外鍵，如有兩個(gè)關(guān)系S和SC,其中S#是關(guān)系S的主鍵，相應(yīng)的屬性S#在關(guān)系SC中也出現(xiàn)，此時(shí)S#就是關(guān)系SC的外鍵。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記４.關(guān)系的定義和性質(zhì)１）關(guān)系定義：關(guān)系是一個(gè)屬性數(shù)目相同的元組的集合。２）關(guān)系性質(zhì)(p53)自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

5.三類完整性規(guī)則１）實(shí)體完整性規(guī)則：要求關(guān)系中組成主鍵的屬性上不能有空值。

２）參照完整性規(guī)則：要求不引用不存在的實(shí)體。

３）用戶定義完整性規(guī)則：由具體應(yīng)用環(huán)境決定，系統(tǒng)提供定義和檢驗(yàn)這類完整性的機(jī)制。

自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記2.4

E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換

E-R模型可以向現(xiàn)有的各種數(shù)據(jù)庫模型轉(zhuǎn)換，對(duì)不同的數(shù)據(jù)庫模型有不同的轉(zhuǎn)換規(guī)則。這里只討論E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換方法。

1.E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換規(guī)則：（1）實(shí)體類型的轉(zhuǎn)換將每個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)系模式，實(shí)體的屬性即為關(guān)系的屬性，實(shí)體標(biāo)識(shí)符即為關(guān)系的鍵。（2）聯(lián)系類型的轉(zhuǎn)換

1)實(shí)體間的聯(lián)系是1:1可以在兩個(gè)實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成兩個(gè)關(guān)系模式中的任意一個(gè)關(guān)系模式的屬性中加入另一個(gè)關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記系關(guān)系模式（校名，地址，電話，系主任名，任職年月）系主任關(guān)系模式（姓名，性別，年齡，職稱）職稱11系主任系姓名性別年齡校名地址任職年月主管電話系主任關(guān)系模式（姓名，性別，年齡，職稱，學(xué)校名，任職年月）系關(guān)系模式（校名，地址，電話）自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記N1工號(hào)年齡職工車間姓名性別車間號(hào)車間名電話聘用聘期

2)如實(shí)體間的聯(lián)系是1:N則在N端實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式中加入1端實(shí)體類型轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模式的鍵和聯(lián)系類型的屬性。車間關(guān)系模式（車間號(hào)，車間名，電話）職工關(guān)系模式（工號(hào)，姓名，性別，年齡，車間號(hào)，聘期）自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

3)如實(shí)體間的聯(lián)系是M:N則將聯(lián)系類型也轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，其屬性為兩端實(shí)體類型的鍵加上聯(lián)系類型的屬性，而鍵為兩端實(shí)體鍵的組合。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記學(xué)生關(guān)系模式S(S#，SNAME，AGE，SEX)課程關(guān)系模式C(C#，CNAME，TEACHE-R)GRADESCMNSS#SNAMEAGESEXCC#CNAMETEACHE-R學(xué)生課程關(guān)系模式SC(S#，C#，GRADE）自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記以上各轉(zhuǎn)換規(guī)則，給出了一般情況下E-R模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換方法。但在實(shí)際應(yīng)用中往往還需要根具實(shí)際情況進(jìn)行具體處理。下面以圖書借閱系統(tǒng)的E-R模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型為例。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記借期借閱MN讀者編號(hào)姓名讀者類型已借數(shù)量圖書編號(hào)書名出版社還期自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記該例中，由于允許同一本書在不同的時(shí)間借給多個(gè)讀者，特別是一個(gè)讀者在不同的時(shí)間可以借同一本書。因而，在多對(duì)多聯(lián)系“借閱”轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式時(shí)，僅有讀者的編號(hào)和圖書的編號(hào)是不能構(gòu)成碼的。例如：（，F(xiàn)33.33,2006-10-10:10:10,2007-02-20:3:00）(,F33.33,2007-5-26：4：00,NULL)自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記借期借閱MN讀者編號(hào)姓名讀者類型已借數(shù)量圖書編號(hào)書名出版社還期讀者關(guān)系模式讀者(編號(hào)，書名，出版社，出版日期，定價(jià))讀者圖書關(guān)系模式借閱

(讀者編號(hào)，圖書編號(hào)，借期，還期）圖書關(guān)系模式圖書(編號(hào)，姓名，讀者類型，已借數(shù)量)自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記說明，按照上述介紹的轉(zhuǎn)換方法得到的關(guān)系模型不一定是最好的。實(shí)際應(yīng)用中，往往還要對(duì)得到的關(guān)系模型進(jìn)行規(guī)范化。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記2.5和2.6實(shí)例分析，同學(xué)們多看書！1.庫存管理系統(tǒng)的ER模型及轉(zhuǎn)換2.人事管理信息系統(tǒng)的ER模型3.住院管理信息系統(tǒng)的ER模型4.公司車隊(duì)信息系統(tǒng)的ER模型本章結(jié)束自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記第三章關(guān)系模式設(shè)計(jì)理論學(xué)習(xí)目的與要求：本章特點(diǎn)是理論性較強(qiáng)，學(xué)習(xí)者應(yīng)從概念著手，搞清概念間的聯(lián)系和作用。本章總的要求是：了解關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論及其在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中的作用。本章的重點(diǎn)是函數(shù)依賴、無損分解、保持依賴和范式。掌握這些概念并能運(yùn)用它們分析模式分解的特點(diǎn)。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記考核知識(shí)點(diǎn)與考核要求

3.1關(guān)系模式的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（簡單應(yīng)用）

3.2函數(shù)依賴(FD)（簡單應(yīng)用）

3.3關(guān)系模式的分解特性（簡單應(yīng)用）

3.4范式

1NF、2NF、3NF（簡單應(yīng)用）BCNF（領(lǐng)會(huì)）

分解成BCNF模式集的“分解算法”(識(shí)記)分解成3NF模式集的“合成算法”(綜合應(yīng)用)模式設(shè)計(jì)方法小結(jié)（領(lǐng)會(huì)）

3.5多值依賴和第四范式（識(shí)記）自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記3.1關(guān)系模式的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1.關(guān)系模式的冗余和異常問題１）數(shù)據(jù)冗余２）操作異常（修改異常、插入異常和刪除異常）自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

2.關(guān)系模式的非形式化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則１）關(guān)系模式的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能只包含有直接聯(lián)系的屬性，不包括有間接聯(lián)系的屬性２）關(guān)系模式的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能使得相應(yīng)關(guān)系中不出現(xiàn)插入、刪除和修改異常。３）關(guān)系模式的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能使得相應(yīng)關(guān)系中避免放置經(jīng)常為空值的屬性。４）關(guān)系模式的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能使得關(guān)系的等值連接在主鍵和外鍵的屬性上進(jìn)行，并且保證連接以后不會(huì)生成額外的元組。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記3.2函數(shù)依賴

1.函數(shù)依賴的定義設(shè)有關(guān)系模式R(A1，A2，...An)或簡記為R(U)，X，Y是U的子集，r是R的任一具體關(guān)系，如果對(duì)r的任意兩個(gè)元組t1,t2,由t1[X]=t2[X]導(dǎo)致t1[Y]=t2[Y]，則稱X函數(shù)決定Y，或Y函數(shù)依賴于X，記為X→Y。X→Y為模式R的一個(gè)函數(shù)依賴。

這個(gè)定義可以這樣理解：有一張?jiān)O(shè)計(jì)好的二維表，X，Y是表的某些列(可以是一列，也可以是多列)，若在表中的第t1行，和第t2行上的X值相等，那么必有t1行和t2行上的Y值也相等，這就是說Y函數(shù)依賴于X。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

2.函數(shù)依賴的邏輯蘊(yùn)涵設(shè)F是關(guān)系模式R的一個(gè)函數(shù)依賴集，X,Y是R的屬性子集，如果從F中的函數(shù)依賴能夠推出X→Y，則稱F邏輯蘊(yùn)涵X→Y，記為F|=X→Y。而函數(shù)依賴的閉包F+是指被F邏輯蘊(yùn)涵的函數(shù)依賴的全體構(gòu)成的集合。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

3.鍵和FD的關(guān)系鍵是唯一標(biāo)識(shí)實(shí)體的屬性集。對(duì)于鍵和函數(shù)依賴的關(guān)系：有兩個(gè)條件：設(shè)關(guān)系模式R(A1,A2...An)，F(xiàn)是R上的函數(shù)依賴集，X是R的一個(gè)子集：

1

X→A1A2...An∈F+（它的意思是X能夠決定唯一的一個(gè)元組）

2

不存在X的真子集Y，使得Y也能決定唯一的一個(gè)元組，則X就是R的一個(gè)候選鍵。(它的意思是X能決定唯一的一個(gè)元組但又沒有多余的屬性集)包含在任何一個(gè)候選鍵中的屬性稱為主屬性，不包含在任何鍵中的屬性為非主屬性(非鍵屬性)，（注意）

主屬性應(yīng)當(dāng)包含在候選鍵中。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

4.函數(shù)依賴(FD)的推理規(guī)則前面我們舉的例子中是以實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來確定一個(gè)函數(shù)依賴的邏輯蘊(yùn)涵，但是我們需要一個(gè)推理規(guī)則才能完全確定F或F+的所有函數(shù)依賴。設(shè)有關(guān)系模式R(U)，X，Y，Z，W均是U的子集，F(xiàn)是R上只涉及到U中屬性的函數(shù)依賴集，推理規(guī)則如下：

A1

自反性：如果YXU,則X→Y在R上成立。

A2

增廣性：如果X→Y為F所蘊(yùn)涵，ZU，則XZ→YZ在R上成立。(XZ表示X∪Z，下同)

A3

傳遞性：如果X→Y和Y→Z在R上成立，則X→Z在R上成立。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記A4

合并性：如果X→Y和X→Z成立，那么X→YZ成立。A6

分解性：如果X→Y和ZY成立，那么X→Z成立。A5

偽傳性：如果X→Y和WY→Z成立，那么WX→Z成立。A7

復(fù)合性：{X→Y，W→Z}|=XW→YZ。A8

通用一致性定理：{X→Y，W→Z}|=x∪(X-Y)→YZ。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

5.函數(shù)依賴推理規(guī)則的完備性函數(shù)依賴推理規(guī)則系統(tǒng)(自反性、增廣性和傳遞性)是完備的。由推理規(guī)則的完備性可得到兩個(gè)重要結(jié)論：

1

屬性集X+

中的每個(gè)屬性A，都有X→A被F邏輯蘊(yùn)涵，即X+

是所有由F邏輯蘊(yùn)含X→A的屬性A的集合。

2

F+是所有利用Amstrong推理規(guī)則從F導(dǎo)出的函數(shù)依賴的集合。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

6.函數(shù)依賴集的等價(jià)和覆蓋在關(guān)系模式R(U)上的兩個(gè)函數(shù)依賴集F和G，如果滿足F+=G+

，則稱F和G是等價(jià)的，稱F和G等價(jià)也稱F覆蓋G或G覆蓋F。每個(gè)函數(shù)依賴集F都可以被一個(gè)右部只有單屬性的函數(shù)依賴集G所覆蓋。如果函數(shù)依賴集合F滿足：

(1)F中每一個(gè)函數(shù)依賴的右部都是單屬性；

(2)F中的任一函數(shù)依賴X→A，其F-{X→A}是不等價(jià)的；

(3)F中的任一函數(shù)依賴X→A，Z為X的子集。(F-{X→A})∪{Z→A}與F不等價(jià)。則稱F為最小函數(shù)依賴集合。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記如果函數(shù)依賴集F和G等價(jià)，并且G是最小集，那么稱G是F的一個(gè)最小覆蓋。這一段并不要求掌握最小集的求法，但是應(yīng)當(dāng)通過其求法理解最小集的概念。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記3.3關(guān)系模式分解特性

1.模式分解中存在的問題

模式分解就是將一個(gè)泛關(guān)系模式R分解成數(shù)據(jù)庫模式ρ，以ρ代替R的過程。它不僅僅是屬性集合的分解，它是對(duì)關(guān)系模式上的函數(shù)依賴集、以及關(guān)系模式的當(dāng)前值分解的具體表現(xiàn)。分解一個(gè)模式有很多方法，但是有的分解會(huì)出現(xiàn)失去函數(shù)依賴、或出現(xiàn)插入、刪除異常等情況，而有的分解則不出現(xiàn)相關(guān)問題。衡量一個(gè)分解的標(biāo)準(zhǔn)有三種：分解具有無損聯(lián)接；分解要保持函數(shù)依賴；分解既要保持依賴，又要具有無損聯(lián)接。那么什么是無損聯(lián)接呢?什么又是保持依賴?自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

2.無損聯(lián)接的定義和性質(zhì)設(shè)R是一關(guān)系模式，分解成ρ={R1,R2，...,Rk}，F(xiàn)是R上的一個(gè)函數(shù)依賴集。無損聯(lián)接就是指R中每一個(gè)滿足F的關(guān)系r(也就是一個(gè)關(guān)系實(shí)例)都有r=πR1(r)|X|πR2(r)...|X|πR3(r)，即r為它在Ri上的投影的自然聯(lián)接。

最簡單的理解，也就是說，分解后的關(guān)系自然連接后完全等于分解前的關(guān)系，則這個(gè)分解相對(duì)于F是無損聯(lián)接分解。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記設(shè)R的分解為ρ={R1,R2},F為R所滿足的函數(shù)依賴集，則分解ρ具有無損聯(lián)接性的充分必要條件是：

R1∩R2→(R1-R2)

R1∩R2→(R2-R1)也就是說，分解后的兩個(gè)模式的交能決定這兩個(gè)模式的差集，即R1、R2的公共屬性能夠函數(shù)決定R1或R2中的其他屬性，這樣的分解就必定是無損聯(lián)接分解。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

3.保持函數(shù)依賴的分解在分解過程中，要求模式分解的無損聯(lián)接是必要的，只有無損聯(lián)接分解才能保證任何一個(gè)關(guān)系能由它的那些投影進(jìn)行自然聯(lián)接得到恢復(fù)。同時(shí)，分解關(guān)系模式時(shí)還應(yīng)保證關(guān)系模式的函數(shù)依賴集在分解后仍在數(shù)據(jù)庫模式中保持不變，這就是保持函數(shù)依賴的問題。也就是所有分解出的模式所滿足的函數(shù)依賴的全體應(yīng)當(dāng)?shù)葍r(jià)于原模式的函數(shù)依賴集。只有這樣才能確保整個(gè)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的語義完整性不受破壞。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記3.4范式

1.1NF、2NF、3NF、BCNF的定義：

1NF：第一范式即關(guān)系模式中的屬性的值域中每一個(gè)值都是不可再分解的值。如果某個(gè)數(shù)據(jù)庫模式都是第一范式的，則稱該數(shù)據(jù)庫模式是屬于第一范式的數(shù)據(jù)庫模式。

2NF：第二范式如果關(guān)系模式R為第一范式，并且R中每一個(gè)非主屬性完全函數(shù)依賴于R的某個(gè)候選鍵，則稱為第二范式模式。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記非主屬性、完全函數(shù)依賴、候選鍵三個(gè)名詞的含義。候選鍵就是指可以唯一決定關(guān)系模式R中某元組值且不含有多余屬性的屬性集。非主屬性也就是非鍵屬性，指關(guān)系模式R中不包含在任何建中的屬性。設(shè)有函數(shù)依賴W→A，若存在X?W，有X→A成立，那么稱W→A是局部依賴，否則就稱W→A是完全函數(shù)依賴。

在分析是否為第2范式時(shí)，應(yīng)首先確定候選鍵，然后把關(guān)系模式中的非主屬性與鍵的依賴關(guān)系進(jìn)行考察，是否都為完全函數(shù)依賴，如是，則此關(guān)系模式為2NF。如果數(shù)據(jù)庫模式中每個(gè)關(guān)系模式都是2NF的，則此數(shù)據(jù)庫模式屬于2NF的數(shù)據(jù)庫模式。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

3NF：第三范式如果關(guān)系模式R是第二范式，且每個(gè)非主屬性都不傳遞依賴于R的候選鍵，則稱R為第三范式的模式。這里首先要了解傳遞依賴的含義：在關(guān)系模式中，如果Y→X，X→A，且X不決定Y和A不屬于X，那么Y→A是傳遞依賴。注意的是，這里要求非主屬性都不傳遞依賴于候選鍵。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

BCNF：這個(gè)范式和第三范式有聯(lián)系，它是3NF的改進(jìn)形式。若關(guān)系模式R是第一范式，且每個(gè)屬性都不傳遞依賴于R的候選鍵。這種關(guān)系模式就是BCNF模式。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記縱觀四種范式，可以發(fā)現(xiàn)它們之間存在如下關(guān)系：自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

5.分解成BCNF模式集的算法對(duì)于任一關(guān)系模式，可找到一個(gè)分解達(dá)到3NF，且具有無損聯(lián)接和保持函數(shù)依賴性。而對(duì)于BCNF分解，則可以保證無損聯(lián)接但不一定能保證保持函數(shù)依賴集。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記無損聯(lián)接分解成BCNF模式集的算法：

(1)置初值ρ={R};

(2)如果ρ中所有關(guān)系模式都是BCNF，則轉(zhuǎn)(4);

(3)如果ρ中有一個(gè)關(guān)系模式S不是BCNF，則S中必能找到一個(gè)函數(shù)依賴集X→A有X不是S的鍵，且A不屬于X，設(shè)S1=XA，S2=S-A，用分解S1,S2代替S，轉(zhuǎn)(2)；

(4)分解結(jié)束。輸出ρ。在這個(gè)過程中，重點(diǎn)在于(3)步，判斷哪個(gè)關(guān)系不是BCNF，并找到X和A。這里，S的判斷用BCNF的定義，而X不是S的鍵則依靠分析。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

6.分解成3NF模式集算法：

(1)如果R中的某些屬性在F的所有依賴的左邊和右邊都不出現(xiàn)，那么這些屬性可以從R中分出去，單獨(dú)構(gòu)成一個(gè)關(guān)系模式。

(2)如果F中有一個(gè)依賴X→A有XA→R，則ρ={R}，轉(zhuǎn)(4)

(3)對(duì)于F中每一個(gè)X→A，構(gòu)成一個(gè)關(guān)系模式XA，如果F有有X→A1，X→A2...X→An,則可以用模式XA1A2...An代替n個(gè)模式XA1,XA2...XAn;

(4)w分解結(jié)束，輸入ρ。這個(gè)過程的重點(diǎn)是這一句“對(duì)于F中每一個(gè)X→A，構(gòu)成一個(gè)關(guān)系模式XA”，這使我們的分解十分容易，然后依據(jù)合并律(合并律：如果X→Y和X→Z成立，那么X→YZ成立)將有關(guān)模式合并即得到所需3NF模式。

自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

7.模式設(shè)計(jì)方法的原則關(guān)系模式R相對(duì)于函數(shù)依賴集F分解成數(shù)據(jù)庫模式ρ={R1,R2...Rk}，一般具有下面四項(xiàng)特性：

ρ中每個(gè)關(guān)系模式Ri上應(yīng)具有某種范式性質(zhì)(3NF或BCNF)無損聯(lián)接性。保持函數(shù)依賴集。最小性，即ρ中模式個(gè)數(shù)應(yīng)最少且模式中屬性總數(shù)應(yīng)最少。一個(gè)好的模式設(shè)計(jì)方法應(yīng)符合下列三條原則：表達(dá)性分離性最小冗余性自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記8.多值依賴與第四范式（4NF）

例:學(xué)校中某一門課程由多個(gè)教師講授，他們使用相同的一套參考書。關(guān)系模式Teaching(C,T,B)課程C、教師T和參考書B自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記………課程C教員T參考書B

物理

數(shù)學(xué)

計(jì)算數(shù)學(xué)李勇王軍

李勇張平

張平周峰

普通物理學(xué)光學(xué)原理物理習(xí)題集

數(shù)學(xué)分析微分方程高等代數(shù)

數(shù)學(xué)分析

表5.1自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記普通物理學(xué)光學(xué)原理物理習(xí)題集普通物理學(xué)光學(xué)原理物理習(xí)題集數(shù)學(xué)分析微分方程高等代數(shù)數(shù)學(xué)分析微分方程高等代數(shù)…李勇李勇李勇王軍王軍王軍李勇李勇李勇張平張平張平…物理物理物理物理物理物理數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)…參考書B教員T課程C用二維表表示Teaching自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記多值依賴與第四范式

Teaching∈BCNF:

Teach具有唯一候選碼(C，T，B)，即全碼

Teaching模式中存在的問題(1)數(shù)據(jù)冗余度大：有多少名任課教師，參考書就要存儲(chǔ)多少次。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記(2)插入操作復(fù)雜：當(dāng)某一課程增加一名任課教師時(shí)，該課程有多少本參照書，就必須插入多少個(gè)元組。例如物理課增加一名教師劉關(guān)，需要插入兩個(gè)元組：（物理，劉關(guān)，普通物理學(xué)）（物理，劉關(guān)，光學(xué)原理）自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記(3)刪除操作復(fù)雜：某一門課要去掉一本參考書，該課程有多少名教師，就必須刪除多少個(gè)元組。(4)修改操作復(fù)雜：某一門課要修改一本參考書，該課程有多少名教師，就必須修改多少個(gè)元組。

產(chǎn)生原因存在多值依賴。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記1)多值依賴設(shè)R(U)是一個(gè)屬性集U上的一個(gè)關(guān)系模式，X、Y和Z是U的子集，并且Z＝U－X－Y，多值依賴

X→→Y成立當(dāng)且僅當(dāng)對(duì)R的任一關(guān)系r，r在（X，Z）上的每個(gè)值對(duì)應(yīng)一組Y的值，這組值僅僅決定于X值而與Z值無關(guān)。例Teaching（C,T,B）對(duì)于C的每一個(gè)值，T有一組值與之對(duì)應(yīng)，而不論B取何值。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記2)第四范式（4NF）關(guān)系模式R<U，F(xiàn)>∈1NF，如果對(duì)于R的每個(gè)非平凡多值依賴X→→Y（Y

X），X都含有候選碼，則R∈4NF。如果R∈4NF，則R∈BCNF不允許有非平凡且非函數(shù)依賴的多值依賴允許的是函數(shù)依賴（是非平凡多值依賴）本章結(jié)束自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記第四章關(guān)系運(yùn)算學(xué)習(xí)目的與要求：本章總的要求是：深刻理解關(guān)系模型的運(yùn)算理論，了解查詢優(yōu)化的意義和啟發(fā)式優(yōu)化算法。本章的重點(diǎn)是關(guān)系代數(shù)運(yùn)算，應(yīng)熟練掌握。關(guān)系演算是本章的難點(diǎn)。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記考核知識(shí)點(diǎn)和考核要求

4.1關(guān)系代數(shù)

4.1.1關(guān)系代數(shù)的五個(gè)基本操作（并、差、笛卡兒積、投影、選擇）(綜合運(yùn)用)

4.1.2關(guān)系代數(shù)的四個(gè)組合操作(交、連接、自然連接、除法)（綜合運(yùn)用）

4.1.3關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的應(yīng)用（綜合運(yùn)用）

4.1.4關(guān)系代數(shù)的兩個(gè)擴(kuò)充操作（外連接、外部并）（領(lǐng)會(huì)）

4.2關(guān)系演算

4.2.1元組關(guān)系演算的定義及表達(dá)式的含義(簡單應(yīng)用)

4.2.2域關(guān)系演算的定義及表達(dá)式的含義(領(lǐng)會(huì))

4.2.3關(guān)系運(yùn)算的安全約束和等價(jià)性(領(lǐng)會(huì))

4.3關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的優(yōu)化(領(lǐng)會(huì))自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記關(guān)系模型有三個(gè)重要組成部分：１）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)２）數(shù)據(jù)操縱３）數(shù)據(jù)完整性規(guī)則關(guān)系查詢語言根據(jù)其理論基礎(chǔ)的不同分成兩類：１）關(guān)系代數(shù)語言２）關(guān)系演算語言自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記4.1關(guān)系代數(shù)

1.關(guān)系代數(shù)的五個(gè)基本操作：并、差、笛卡爾積、投影和選擇。并(∪)：兩個(gè)關(guān)系需有相同的關(guān)系模式，并的對(duì)象是元組，由兩個(gè)關(guān)系所有元組構(gòu)成。差(-)：同樣，兩個(gè)關(guān)系有相同的模式，R和S的差是由屬于R但不屬于S的元組構(gòu)成的集合。笛卡兒積（×）：對(duì)于兩個(gè)關(guān)系作運(yùn)算，列：（n+m）列的元組的集合，元組的前n列是關(guān)系R的一個(gè)元組后m列是關(guān)系S的一個(gè)元組，行：k1×k2個(gè)元組。投影(σ)：對(duì)關(guān)系進(jìn)行垂直分割，消去某些列，并重新安排列的順序。選擇(π)：根據(jù)某些條件關(guān)系作水平分割，即選擇符合條件的元組。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

2.關(guān)系代數(shù)的四個(gè)組合操作：交、聯(lián)接、自然聯(lián)接和除法交(∩)：R和S的交是由既屬于R又屬于S的元組構(gòu)成的集合。聯(lián)接包括θ聯(lián)接和F聯(lián)接，是選擇R×S中滿足iθ(r+j)或F條件的元組構(gòu)成的集合，特別注意等值聯(lián)接(θ為等號(hào)“=”)。自然聯(lián)接(R|X|S)：在R×S中，選擇R和S公共屬性值均相等的元組，并去掉R×S中重復(fù)的公共屬性列。如果兩個(gè)關(guān)系沒有公共屬性，則自然聯(lián)接就轉(zhuǎn)化為笛卡爾積。除法(÷)：首先除法的結(jié)果中元數(shù)為兩個(gè)元數(shù)的差，可以直接用觀察法來得到結(jié)果，把S看作一個(gè)塊，拿到R中去和相同屬性集中的元組作比較，如果有相同的塊，且除去此塊后留下的相應(yīng)元組均相同，那么可以得到一條元組，所有這些元組的集合就是除法的結(jié)果。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記對(duì)于上述的五個(gè)基本操作和組合操作，應(yīng)當(dāng)從實(shí)際運(yùn)算方面進(jìn)行理解和運(yùn)用，對(duì)其形式定義可不必深究。注意課本上的例子。

關(guān)系代數(shù)運(yùn)算的三個(gè)要素：運(yùn)算對(duì)象：關(guān)系運(yùn)算結(jié)果：關(guān)系運(yùn)算符：四類自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記集合運(yùn)算符將關(guān)系看成元組的集合運(yùn)算是從關(guān)系的“水平”方向即行的角度來進(jìn)行專門的關(guān)系運(yùn)算符不僅涉及行而且涉及列算術(shù)比較符輔助專門的關(guān)系運(yùn)算符進(jìn)行操作邏輯運(yùn)算符輔助專門的關(guān)系運(yùn)算符進(jìn)行操作自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記廣義笛卡爾積（ExtendedCartesianProduct）Rn目關(guān)系，k1個(gè)元組Sm目關(guān)系，k2個(gè)元組R×S

列：（n+m）列的元組的集合元組的前n列是關(guān)系R的一個(gè)元組后m列是關(guān)系S的一個(gè)元組行：k1×k2個(gè)元組R×S={tr

ts|tr

R∧ts

S}自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記ABCa1b1c1a1b2c2a2b2c1ABCa1b1c1a1b1c1a1b1c1a1b2c2a1b2c2a1b2c2a2b2c1a2b2c1a2b2c1ABCa1b2c2a1b3c2a2b2c1RSR×S

ABCa1b2c2a1b3c2a2b2c1a1b2c2a1b3c2a2b2c1a1b2c2a1b3c2a2b2c1自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記選擇（Selection）

1)選擇又稱為限制（Restriction）

2)選擇運(yùn)算符的含義在關(guān)系R中選擇滿足給定條件的諸元組

σF(R)={t|t

R∧F(t)='真'}

F：選擇條件，是一個(gè)邏輯表達(dá)式，基本形式為：

[(]

X1θY1[)][φ[(]X2θY2[)]]…

θ：比較運(yùn)算符（＞，≥，＜，≤，＝或<>）

X1，Y1等：屬性名、常量、簡單函數(shù)；屬性名也可以用它的序號(hào)來代替；

φ：邏輯運(yùn)算符（∧或∨）

[]：表示任選項(xiàng)

…：表示上述格式可以重復(fù)下去自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

3)選擇運(yùn)算是從行的角度進(jìn)行的運(yùn)算

4)舉例設(shè)有一個(gè)學(xué)生-課程數(shù)據(jù)庫，包括學(xué)生關(guān)系Student、課程關(guān)系Course和選修關(guān)系SC。σ自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記學(xué)號(hào)Sno姓名Sname性別Ssex年齡Sage所在系Sdept95001李勇男20CS95002劉晨女19IS95003王敏女18MA95004張立男19IS(a)

Student自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記(b)Course課程號(hào)課程名先行課學(xué)分CnoCnameCpnoCcredit1數(shù)據(jù)庫542數(shù)學(xué)

23信息系統(tǒng)144操作系統(tǒng)635數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)746數(shù)據(jù)處理

27PASCAL語言64自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

(c)SC學(xué)號(hào)課程號(hào)成績SnoCnoGrade9500119295001285950013889500229095002380自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

[例1]查詢信息系（IS系）全體學(xué)生

σSdept

='IS'(Student) 或σ5='IS'(Student)結(jié)果：SnoSnameSsexSageSdept95002劉晨女19IS95004張立男19IS自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

[例2]查詢年齡小于20歲的學(xué)生

σSage<20(Student)或σ4<20(Student)結(jié)果：SnoSnameSsexSageSdept95002劉晨女19IS95003王敏女18MA95004張立男19IS

自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記投影（Projection）

1）投影運(yùn)算符的含義從R中選擇出若干屬性列組成新的關(guān)系

πA(R)={t[A]|t

R}

A：R中的屬性列自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

2）投影操作主要是從列的角度進(jìn)行運(yùn)算但投影之后不僅取消了原關(guān)系中的某些列，而且還可能取消某些元組（避免重復(fù)行）π自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

3）舉例

[例3]查詢學(xué)生的姓名和所在系即求Student關(guān)系上學(xué)生姓名和所在系兩個(gè)屬性上的投影

πSname，Sdept(Student)或π2，5(Student)結(jié)果：自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記SnameSdept李勇CS劉晨IS王敏MA張立IS自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

[例4]查詢學(xué)生關(guān)系Student中都有哪些系

πSdept(Student)結(jié)果：SdeptCSISMA自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記連接（Join）

1）連接也稱為θ連接

2）連接運(yùn)算的含義從兩個(gè)關(guān)系的笛卡爾積中選取屬性間滿足一定條件的元組

RS={|tr

R∧ts

S∧tr[A]θts[B]}

A和B：分別為R和S上度數(shù)相等且可比的屬性組

θ：比較運(yùn)算符

連接運(yùn)算從R和S的廣義笛卡爾積R×S中選?。≧關(guān)系）在A屬性組上的值與（S關(guān)系）在B屬性組上值滿足比較關(guān)系的元組。

AθBtrts自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

3）兩類常用連接運(yùn)算等值連接（equijoin）什么是等值連接

θ為“＝”的連接運(yùn)算稱為等值連接等值連接的含義從關(guān)系R與S的廣義笛卡爾積中選取A、B屬性值相等的那些元組，即等值連接為：

RS={|tr

R∧ts

S∧tr[A]=ts[B]}A=Btrts自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記自然連接（Naturaljoin）什么是自然連接自然連接是一種特殊的等值連接兩個(gè)關(guān)系中進(jìn)行比較的分量必須是相同的屬性組在結(jié)果中把重復(fù)的屬性列去掉自然連接的含義

R和S具有相同的屬性組B

R

S={|tr

R∧ts

S∧tr[B]=ts[B]}trts自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

4）一般的連接操作是從行的角度進(jìn)行運(yùn)算。自然連接還需要取消重復(fù)列，所以是同時(shí)從行和列的角度進(jìn)行運(yùn)算。

AθBRS自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

5）舉例

[例5]ABCa1b15a1b26a2b38a2b412BEb13b27b310b32b52RS自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記R

S

AR.BCS.BEa1b15b27a1b15b310a1b26b27a1b26b310a2b38b310

C＜E自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記等值連接R

SR.B=S.B

AR.BCS.BEa1b15b13a1b26b27a2b38b310a2b38b32自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

自然連接R

S

ABCEa1b153a1b267a2b3810a2b382自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記外連接例：列出老師的有關(guān)信息，包括姓名、工資、所教授的課程∏P#,PN,SAL,C#,CN((PROF)PCC)500李三P04600700800SAL孫立P03錢廣P02趙明P01PNP#化學(xué)C03數(shù)學(xué)C02物理C01CNC#P04C02P02C02P01C01P#C#數(shù)學(xué)C02500李三P04數(shù)學(xué)C02700錢廣P02物理C01800趙明P01CNC#SALPNP#問題：有關(guān)P03號(hào)職工的姓名和工資信息沒有顯示出來自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記外連接為避免自然連接時(shí)因失配而發(fā)生的信息丟失，可以假定往參與連接的一方表中附加一個(gè)取值全為空值的行，它和參與連接的另一方表中的任何一個(gè)未匹配上的元組都能匹配，稱之為外連接外連接=自然連接+失配的元組外連接的形式：左外連接、右外連接、全外連接左外連接=自然連接+左側(cè)表中失配的元組右外連接=自然連接+右側(cè)表中失配的元組全外連接=自然連接+兩側(cè)表中失配的元組自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記500李三P04600700800SAL孫立P03錢廣P02趙明P01PNP#化學(xué)C03數(shù)學(xué)C02物理C01CNC#P04C02P02C02P01C01P#C#數(shù)學(xué)C02500李三P04數(shù)學(xué)C02700錢廣P02物理C01800趙明P01CNC#SALPNP#所有老師的信息自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記500李三P04600700800SAL孫立P03錢廣P02趙明P01PNP#化學(xué)C03數(shù)學(xué)C02物理C01CNC#P04C02P02C02P01C01P#C#數(shù)學(xué)C02500李三P04數(shù)學(xué)C02700錢廣P02物理C01800趙明P01CNC#SALPNP#所有課程的信息自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記500李三P04600700800SAL孫立P03錢廣P02趙明P01PNP#化學(xué)C03數(shù)學(xué)C02物理C01CNC#P04C02P02C02P01C01P#C#數(shù)學(xué)C02500李三P04數(shù)學(xué)C02700錢廣P02物理C01800趙明P01CNC#SALPNP#所有老師和課程的信息自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

重要內(nèi)容分析1.（1）一般規(guī)則對(duì)于只涉及到選擇、投影、聯(lián)接的查詢可用下列表達(dá)式表示：

π…（σ…（R×S）） 或者π…（σ…（R?S））對(duì)于否定的操作，一般要用差操作表示，例如“檢索不學(xué)C2課的學(xué)生姓名”。對(duì)于檢索具有“全部”特征的操作，一般要用除法操作表示，例如“檢索學(xué)習(xí)全部課程的學(xué)生姓名”。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

（2）“檢索不學(xué)C2課的學(xué)生姓名”，決不能用下式表示：

πSNAME，AGE（σC#≠'C2'（S?SC））一定要用“差”的形式：

πSNAME，AGE（S）－πSNAME，AGE（σC#='C2'（S?SC））（3）“檢索學(xué)習(xí)全部課程的學(xué)生學(xué)號(hào)”，要用πS#，C#（SC）÷πC#（C）表示，而不能寫成 πS#（SC÷πC#（C））形式。這是因?yàn)橐粋€(gè)學(xué)生學(xué)的課程的成績可能是不一樣的。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

2.非過程性語言與過程性語言的區(qū)別編程時(shí)必須指出“干什么”及“怎么干”的語言，稱為過程性語言；編程時(shí)只須指出“干什么”，不必指出“怎么干”的語言，稱為非過程性語言。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記4.2關(guān)系演算把數(shù)理邏輯的謂詞演算引入關(guān)系運(yùn)算中，就可得到以關(guān)系演算為基礎(chǔ)的運(yùn)算。關(guān)系演算分為元組關(guān)系演算或域關(guān)系演算，前者以元組為變量，后者以域?yàn)樽兞俊Ｗ钥肌稊?shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記元組關(guān)系演算形式化定義{t|P（t）}表示所有使謂詞P為真的元組集合

t為元組變量如果元組變量前有“全稱”（

）或“存在”（

）量詞，則稱其為約束變量，否則稱為自由變量。

P是公式由原子公式和運(yùn)算符組成自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記原子公式s∈Rs是關(guān)系R中的一個(gè)元組s[x]

u[y]s[x]與u[y]為元組分量，他們之間滿足比較關(guān)系

s[x]

c分量s[x]與常量c之間滿足比較關(guān)系

自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

公式的遞歸定義原子公式是公式如果P是公式，那么┑P也是公式如果P1,P2是公式，則P1

P2,

P1

P2,P1

P2也是公式如果P(t)是公式，R是關(guān)系，則

t

R(P(t))和t

R(P(t))

也是公式。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記公式的等價(jià)性P1

P2

┑(┑P1

┑P2)

t

R(P(t))

┑

t

R(┑P(t))P1

P2

┑P1

P2pq┑ppq┑p

qTTFTTTFFFFFTTTTFFTTT自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記ABC123456789ABC123346569RSABC346569{t|t

St[A]>2}ABC456789{t|t

R

┑t

S}自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記ABC123346{t|tS

u

R(t[C]<u[B])}ABC456789{t|t

R

u

S(t[C]<u[A])}R.BS.CR.A534837867897{t|v

S(

u

R(u[A]>v[B]t[A]=u[B]t[B]=v[C]t[C]=u[A]))}自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記表達(dá)式的安全性元組關(guān)系演算有可能會(huì)產(chǎn)生無限關(guān)系，這樣的表達(dá)式是不安全的。如{t|┑(t

R)}，求所有不在R中的元組引入公式P的域概念，用dom(P)表示

dom(P)=顯式出現(xiàn)在P中的值+在P中出現(xiàn)的關(guān)系的元組中出現(xiàn)的值（不必是最小集）如dom(t|┑(t

R))是R中出現(xiàn)的所有值的集合如果出現(xiàn)在表達(dá)式{t|P（t）}結(jié)果中的所有值均來自dom(P)，則稱{t|P（t）}是安全的。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記ABA1B1A1B2A2B3dom(┑(t

R))={{A1,A2},{B1,B2,B3}}ABA1B3A2B1A2B2R{t|┑(t

R)}自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記示例：找出工資在800元以上的老師{t|t

PROF

t[SAL]>800}找出工資在800元以上的老師的姓名

{t|sPROF(t[PNAME]s[PNAME]

s[SAL]>800)}給出計(jì)算機(jī)系老師的姓名

{t|uDEPT(u[DNAME]=“計(jì)算機(jī)系”

sPROF(s[DNO]=u[DNO]

t[PNAME]s[PNAME]))}自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記求選修了全部課程的學(xué)生號(hào){t|uC(sSC(s[CNO]=u[CNO]

t[SNO]s[SNO]))}求選修了張軍同學(xué)所選修的全部課程的學(xué)生姓名課程，張軍選之

所求同學(xué)選之{t|uC(sSCwS(s[CNO]=u[CNO]

w[SNO]s[SNO]w[SNAME]=“張軍”

))自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記元組關(guān)系演算與關(guān)系代數(shù)的等價(jià)性投影∏A(R)={t|

s

R(s[A]=t[A])}選擇

F(A)(R)={t|t

R

F(t[A])}廣義笛卡兒積R(A)

S(B)={t|uRsS(t[A]=u[A]

t[B]=s[B])}并

R

S={t|t

R

tS}交

R

S={t|t

R

┑tS}自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記域關(guān)系演算形式化定義{<x1,

x2,…,xn>|P（x1,

x2,…,xn

）}xi代表域變量，P為由原子構(gòu)成的公式原子公式

<x1,

x2,…,xn>R

xi是域變量或域常量

x

y域變量x與y之間滿足比較關(guān)系

x

c域變量x與常量c之間滿足比較關(guān)系

自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記ABC123456789ABC123346569RSABC456R1={<x,y,z>|<x,y,z>R

x<5y>3}ABC123456789346R2={<x,y,z>|<x,y,z>R

(<x,y,z>S

y=4)}DE7548WBDA574877847R2={<x,y,z>|(

u)(v)(<z,x,u>R

<y,v>W

u>v)}自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記示例：找出工資在800元以上的老師{<a,b,c,d,e>|<a,b,c,d,e>

PROF

e>800}找出工資在800元以上的老師的姓名{<b>|

a,c,d,e(<a,b,c,d,e>

PROF

e>800

)}自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記4.3關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的優(yōu)化問題

目的在關(guān)系代數(shù)中找一種好的操作步驟，既省空間，查詢效率又比較高。在關(guān)系代數(shù)中，笛卡兒積和聯(lián)結(jié)運(yùn)算是最費(fèi)時(shí)間和空間的，在關(guān)系很大的時(shí)候，必須要考慮怎樣做才能合理的安排，做到省時(shí)省力。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記一個(gè)例子設(shè)關(guān)系R和S都是二元關(guān)系，屬性名分別是A、B和C、D。那么如下查詢：E1=πA（σB=C

D=‘99’（R×S））也可以是

E2=πA（σB=C（

R×σD=‘99’（S））或E3=πA（RσD=‘99’（S））B=C自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記這三個(gè)代數(shù)表達(dá)式的等價(jià)的，但是執(zhí)行的效率不一樣。第一種：先做笛卡兒積。假設(shè)每個(gè)物理塊可以存儲(chǔ)R的B1個(gè)元組，或者S的B2個(gè)元組，R關(guān)系中有n1個(gè)元組，S關(guān)系中有n2個(gè)元組，內(nèi)存每次只能裝載m塊數(shù)據(jù)。在做聯(lián)接的時(shí)候先把R的第一個(gè)m-1塊數(shù)據(jù)裝入內(nèi)存，然后逐個(gè)調(diào)入S中的數(shù)據(jù)塊；

R中的每個(gè)數(shù)據(jù)塊只要進(jìn)入內(nèi)存一次，總共需要裝入的塊數(shù)示n1/B1；

S中的每個(gè)數(shù)據(jù)塊需要進(jìn)入內(nèi)存（n1/B1）/（m-1）次，總共需要裝入的塊數(shù)是：（n1/B1）（1/（m-1））（n2/B2）自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記這三個(gè)代數(shù)表達(dá)式的等價(jià)的，但是執(zhí)行的效率不一樣。執(zhí)行RXS的總裝入塊數(shù)是（n1/B1）（1+n2/（m-1）/B2）若n1=n2=10000，B1=B2=5，m=100，那么總的裝入塊數(shù)是42400，若每秒裝入20塊，需要35分鐘。耗費(fèi)時(shí)間長，在實(shí)際使用中不采用。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記這三個(gè)代數(shù)表達(dá)式的等價(jià)的，但是執(zhí)行的效率不一樣。第二種和第三種：先做了選擇，裝入的塊數(shù)為n1/B1+n2/B2，大約需要裝入4000塊，耗費(fèi)時(shí)間3分多鐘。對(duì)于S來說，元組并不是全部進(jìn)入內(nèi)存，而且只是進(jìn)入一次，所以速度快。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

1.優(yōu)化的一般策略我們所說的優(yōu)化和存儲(chǔ)沒有關(guān)系，主要是如何來安排操作的順序，節(jié)省時(shí)間和空間的消費(fèi)優(yōu)化的一般技術(shù)：在關(guān)系代數(shù)表達(dá)式中盡可能早地執(zhí)行選擇操作。把笛卡兒積和其后的選擇操作合并成F聯(lián)接運(yùn)算。同時(shí)計(jì)算一連串的選擇和投影操作，避免分開運(yùn)算造成多次掃描文件。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

2.關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的優(yōu)化算法對(duì)一個(gè)關(guān)系代數(shù)表達(dá)式進(jìn)行語法分析可以得到一棵語法樹，葉子式關(guān)系，非葉子結(jié)點(diǎn)式關(guān)系代數(shù)操作。

算法2.1關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的優(yōu)化。輸入：一個(gè)關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的語法樹。輸出：計(jì)算表達(dá)式的一個(gè)優(yōu)化程序。方法：依次執(zhí)行下面的每一步。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記(1)使用等價(jià)變換規(guī)則4將每個(gè)形為σF1

…Fn（E）的子表達(dá)式轉(zhuǎn)換成串接形式：

σF1（…（σFn（E））…）(2)對(duì)每個(gè)選擇操作，盡可能把選擇操作移近樹的葉端（盡可能早的實(shí)行選擇操作）。(3)對(duì)每個(gè)投影操作，盡可能把投影操作移近樹的葉端。(4)把選擇和投影合并成單個(gè)選擇、單個(gè)投影或一個(gè)選擇后跟一個(gè)投影。(5)將上述步驟得到的語法樹的內(nèi)結(jié)點(diǎn)分組。(6)生成一個(gè)序列，每一組結(jié)點(diǎn)的計(jì)算是序列中的一步。見課本例子。本章結(jié)束自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記第五章SQL語言學(xué)習(xí)目的與要求：

SQL語言是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言，是本課程的一個(gè)重點(diǎn)。本章總的要求是：全面掌握，深刻理解。熟練應(yīng)用。要求掌握的技能是：SQL定義語句、嵌入式SQL語句的應(yīng)用。要求熟練掌握的技能是:SQL查詢語句、視圖、SQL更新語句的應(yīng)用。方法：多做題，多上機(jī)實(shí)踐。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記考核知識(shí)點(diǎn)與考試要求

5.1SQL簡介（識(shí)記）

5.2SQL的數(shù)據(jù)定義（綜合應(yīng)用）

5.3SQL的數(shù)據(jù)查詢

5.3.1SELECT查詢語句的基本結(jié)構(gòu)，連接、嵌套、存在量詞的三種查詢方式（綜合應(yīng)用）

5.3.2SELECT語句完整的結(jié)構(gòu)，分組子句、排序子句的用法(綜合應(yīng)用)

5.3.3數(shù)據(jù)查詢中的限制和規(guī)定(簡單應(yīng)用)

5.3.4條件表達(dá)式中的比較操作(簡單應(yīng)用)

5.3.5嵌套查詢的改進(jìn)寫法(領(lǐng)會(huì))

5.3.6基本表的連接操作(綜合應(yīng)用)自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記5.4SQL的數(shù)據(jù)更新（綜合應(yīng)用）5.5視圖(簡單應(yīng)用)5.6嵌入式SQL(領(lǐng)會(huì))5.7存儲(chǔ)過程SQL/PSM(識(shí)記)自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記5.1

SQL簡介

1.SQL發(fā)展歷程

SQL從1970年美國IBM研究中心的E.F.Codd發(fā)表論文到1974年Boyce和Chamberlin把SQUARE語言改為SEQUEL語言，到現(xiàn)在還在不斷完善和發(fā)展之中，SQL(結(jié)構(gòu)式查詢語言)雖然名為查詢，但實(shí)際上具有定義、查詢、更新和控制等多種功能。自考《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》筆記

2.SQL數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)

SQL數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)也是三級(jí)結(jié)構(gòu)，但術(shù)語與傳統(tǒng)關(guān)系模型術(shù)語不同，在SQL中，關(guān)系模式稱為"基本表"，存儲(chǔ)模式稱為"存儲(chǔ)文件"，子模式稱為"