学号	姓名	住址	性别	兴趣爱好
20060101	张江	04-201	男	排球
20060102	魏明	04-203	男	足球
20060103	王昆	05-102	女	羽毛球
20060104	程香	05-102	女	羽毛球
20060105	刘鹏	04-405	男	游泳
20060106	王德启	04-203	男	排球
20060107	武飞	04-205	男	篮球
20060108	刘用	04-102	男	篮球
20060109	程文	05-304	女	乒乓球

3、关系的三种类型

基本关系：客观存在的基本表

查询表：由基本表按一定条件检索得到的结果

视图（View）：从一个或多个基本关系上导出的关系。它不对应实际的存储数据，是一个虚关系，然而可永久存在。相当于关系模型的外模式。

由于二维表的存储策略非常简单，关于数据库的物理存储完全由DBMS自动完成。因此，在关系模型中不需要与内模式相应的概念。

（二）关系操作

1、种类：查询和维护

查询操作：选择、投影、连接、除、并、交、差

维护操作：增加、删除、更新

2、特点：

① 集合操作，一次操作

② 可存取多个元组

③ 非过程化语言：用户只需告诉做什么（What）不需告诉怎么做（How）

④ 数据定义DDL、数据操纵DML、数据控制语言集成在一起DCL：权限控制、完整性控制等

一次一集合（关系型）
一次一记录（非关系型）

三）关系模型的三类完整性

1、实体完整性（Entity Integrity）：主属性不空

基本关系的所有主属性不能取空值

原因：基本关系<—>实体集

—>实体必可区分（标识符）

—>主关键字是唯一性标识，故不能空

2、参照完整性（Referential Integrity），也叫引用完整性：引入外部关系的主属性为空或外部值

若基本关系R含有与另一个基本关系S的主关键字相对应的属性组F（F称为R的外键或外部码），

则R中每个元组在F上的值或为空值，或等于S中某个元组的主关键字值。

例：职工关系 EMP（ENO，ENAME，DNO）

部门关系 DEPT（DNO，DNAME）

DNO为DEPT的主关键字

DNO为EMP的外键，只能取空值或DEPT中某关键字的值

又如：学生关系（SNO，SNAME，AGE，SEX）

课程关系（CNO，CNAME）

选课关系（SNO，CNO，G）

3、用户定义的完整性：约束条件

用户自定义完整性是针对某一具体关系数据库的约束条件，

它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。

主要包括非空约束、唯一约束、检查约束、缺省值约束、外键约束

注意：定义完整性约束后，当数据库数据发生变化时，DBMS会自动检查，从而不必在应用程序中作检查

2、RDBS的数据操纵语言：关系代数

关系代数的运算对象是关系，运算结果也为关系。

其运算按运算符的不同可分为两类。

一、传统的集合运算：并交差笛卡尔积

1、并（Union）：R ∪ S = { t | t∈R∨t∈S}

2、交（Intersection）：R ∩ S = { t | t∈R∧t∈S}

3、差（Difference）： R − S = { t | t∈R∧t $\notin$ S}

4、笛卡尔积（广义）： R × S = { $\widehat{t_{r}t_{s}}$ | tr ∈ R ∧ ts ∈ S}

(1) UNION(并)：R∪S:相加除同

概念：包含R和S中的所有元组，要求R和S兼容(字段个数、类型[名字]) ，结果模式与R一致。

(2) INTERSECT (交)：R∩S：相同的出来

概念：包含R、S中相同的元组，R、S须兼容。

(3) SET-DIFFERENCE(差)：R－S：属于R不属于S

概念：包含在R中而不在S中的元组，R、S兼容。

(4) CROSS-PRODUCT(积)：R ×S：如图所示

概念：结果包含R和S中所有字段。如果有相同的字段名，

则在结果字段来源的表。也叫“笛卡尔乘积”。

说明：

①以上定义中，R、S本身也可以是关系代数表达式；

②由于R∩S=R－(R－S)，故R∩S实际上是多余的。

专门的关系运算

学生-课程数据库:学生Student、课程Course和选修SC

选择与投影操作

1、选择:在关系R中选出满足F条件的行形成新的关系

（Selection），又称限制（Restriction），从行的角度的运算

σF(R)：在关系R中选出满足条件F的元组形成新的关系。(F：条件表达式)

2、投影：在关系R中选出几列形成新的关系

（Projection）从列的角度的运算

πA（R）：在R中选出若干属性列组成一个新关系。(A:属性组)

投影后若有重复行，则自动保留一个

共同点：为一元关系操作符。
选择：从关系实例中选择出满足条件的行。操作符：σ
投影：从关系实例中抽出所需的一列或多列。操作符：π
条件表达式中的比较操作符：＞，＞=，＜，＜=，＝，≠。

3、连接（Join）

从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足条件AθB的元组。

A：R中属性
B：S中属性
θ：比较运算符

连接是同时处理多个关系的重要运算

若仅有θ为等号的条件,称为等值连接
当θ为等号且A、B两属性相同时，称为自然连接
自然连接将去掉重复属性

种类：条件连接、等值连接、自然连接、外连接

(1) Condition Joins(条件连接)：两个表中满足条件的行，组成新的表

概念：

说明：条件c会用到R和S的属性，如R.name，R.i(位置)。

例5: 关系R和关系S 如下所示

(2)等值连接 (Equijoin)：两个表中属性相等的行组成新的行

概念：是条件连接的特例，即连接条件由等式组成，如

R.name1=S.name2。

从关系R与S的广义笛卡尔积中选取A、B属性值相等的那些元组，即等值连接为：

示例

(3) Natural Join(自然连接)：列名字相同的列，属性相同提出来

概念：是等值连接的特例，即：等式中所涉及的字段名相同，

这时可忽略连接条件，即为：

4、除（Division）:过于复杂且不常用，了解即可

用途：在表达某些查询时有用，例如“查询已选修了所有课程的学生学号”。

商并不经常使用，所以，数据库系统并没有将其作为实际操作符来实现。

概念：如存在R(X,Y)和S(Y,Z)两个关系，X,Y, Z 分别为属性组

（如： X={x1,x2,…,xn}，即X是由n列构成，Y，Z类似），

则R ÷ S结果得到一个新的关系P(X)，

P是 R中满足下列条件的元组在 X属性列上的投影：

元组在X上分量值x的像集Yx包含S在Y上投影的集合。

其中Yx为X在R中的象集，x = tr[X]，即x在R中存在与∏y(S)中的每个元素对应的记录，除操作是同时从行和列角度进行运算。

示例：

设关系定购和零件数据，如表1和表2，求定购÷零件

R÷S的具体计算过程如下：

① 找出关系R和关系S中相同的属性，即Y属性。在关系S中对Y做投影（即∏Y(S)）；

② 设被除关系R与S的不相同的列为 X，对关系R在X上做消除重复值的投影（即： ∏x(R) ）；

③ 对①②步求出的关系做笛卡尔积： ∏x(R)×∏Y(S)

④ 对③步的结果与R做差： (∏x(R) ×∏Y(S))-R

⑤ 对④步的结果做投影∏x((∏x(R) ×∏Y(S))-R)

⑥ R÷S就是②-⑤.

示例：计算定购÷零件的过程

5、外连接(Outer Joins)

概念：涉及有空值的自然连接，是自然连接的特例。

说明：自然连接是寻找相同字段值相等的行。

但如果一个关系中的该字段在另一关系中没有相等值的行，

自然连接不会显示该行，而外连接则将以NULL值形式显示该行。

外连接的种类：左右全

① 左外连接（LEFT OUTER JOIN）

② 右外连接（RIGHT OUTER JOIN）

③ 全外连接（FULL OUTER JOIN）

说明：

① 与外连接对应，前面三种连接为内连接(Inner Join)；

② 关系代数中没有外连接的描述，但SQL标准中有相应的三种外连接查询语句；

左外连接

对于RS，如果在S中没有匹配R的行，则以NULL值表示，

最后的结果是以左边的关系R为准，即左边关系中的所有行均应出现在结果中，如果在S中没有对应的行，则以NULL表示之。

右外连接

对于RS，如果在R中没有匹配S的行，则以NULL值表示，最后的结果以右边的关系S为准。

全外连接

对于RS，没有匹配的R和S的行，也都出现于结果中

PostgreSQL数据库关系操作实践

掌握创建PostgreSQL关系数据库方法
掌握在PostgreSQL数据库中创建关系表方法
掌握在PostgreSQL数据库中定义关系表的主键、代理键与外键方法
掌握在PostgreSQL数据库中定义关系表的实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性方法

一、项目案例——选课管理系统数据库关系表实践

本节将围绕 “ 选课管理系统 ” 项目案例，在PostgreSQL数据库中创建关系表及其完整性约束，并理解本章所学习的关系模型基本概念和关系操作原理。

选课管理数据库（CurriculaDB）

• 课程表（COURSE）

• 教师表（TEACHER）

• 开课计划表（PLAN）

• 学生表（STUDENT）

• 选课注册表（REGISTER）

• 学院信息表（COLLEGE）

(1) 使用pgAdmin4创建数据库

指定数据库名和拥有者

数据库创建成功

课程表（COURSE）

字段名称	字段编码	数据类型	字段大小	必填字段	是否为键
课程编号	CourseID	文本	4	是	主键
课程名	CourseName	文本	20	是	否
课程类别	CourseType	文本	10	否	否
学分	CourseCredit	数字	短整型	否	否
学时	CoursePeriod	数字	短整型	否	否
考核方式	TestMethod	文本	10	否	否

教师表（TEACHER）

字段名称	字段编码	数据类型	字段大小	必填字段	是否为键
教师编号	TeacherID	文本	4	是	主键
姓名	TeacherName	文本	10	是	否
性别	TeacherGender	文本	2	否	否
职称	TeacherTitle	文本	6	否	否
所属学院	CollegeID	文本	3	否	外键
联系电话	TeacherPhone	文本	11	否	否

开课计划表（PLAN）

字段名称	字段编码	数据类型	字段大小	必填字段	是否为键
开课编号	CoursePlanID	自动编号	长整型	是	代理键
课程编号	CourseID	文本	4	是	外键
教师编号	TeacherID	文本	4	是	外键
地点	CourseRoom	文本	30	否	否
时间	CourseTime	文本	30	否	否
备注	Note	文本	50	否	否

学生表（STUDENT）

字段名称	字段编码	数据类型	字段大小	必填字段	是否为键
学号	StudentID	文本	13	是	主键
姓名	StudentName	文本	10	是	否
性别	StudentGender	文本	2	否	否
出生日期	BirthDay	日期	短日期	否	否
专业	Major	文本	30	否	否
手机号	StudentPhone	文本	11	否	否

选课注册表（REGISTER）

字段名称	字段编码	数据类型	字段大小	必填字段	是否为键
注册编号	CourseRegID	自动编号	长整型	是	代理键
开课编号	CoursePlanID	数字	长整型	是	外键
学号	StudentID	文本	13	是	外键
备注	Note	文本	30	否	否

学院信息表（COLLEGE）

字段名称	字段编码	数据类型	字段大小	必填字段	是否为键
学院编号	CollegeID	文本	3	是	主键
学院名称	CollegeName	文本	40	是	否
学院介绍	CollegeIntro	文本	200	否	否
学院电话	CollegeTel	文本	30	否	否

使用pgAdmin 4创建PostgreSQL数据库表

使用pgAdmin 4创建学院信息表（COLLEGE）

使用pgAdmin 4创建教师信息表（TEACHER）

使用pgAdmin 4给教师信息表（TEACHER）创建外键约束

使用pgAdmin 4给教师信息表（TEACHER）创建外键约束的处理

使用pgAdmin 4给教师信息表（TEACHER）创建check约束

单元测试

第2章数据库关系模型-单元测验-数据库与机器学习_aiqq136的博客-CSDN博客第2章数据库关系模型—数据库与机器学习作业常用的关系查询操作包括选择、投影、连接、并、交等。 v实体完整性是指关系表的属性组成必须是完整的。 x自然连接是一种等值连接。 v在参照完整性中，可以定义级联操作。 v用户自定义完整性可以实施数据的业务约束。 v每个关系是一个二维表，但二维表不一定是关系。 v关系中复合键至少包含两个属性。 v代理键是为了唯一标识关系的不同元组，需要在表单或报表中显示出来。 x…https://blog.csdn.net/aiqq136/article/details/123429997

第3章数据库操作SQL语言

第4章数据库设计与实现

第5章数据库管理

第6章数据库应用编程

第7章 NoSQL数据库技术

发布者：全栈程序员-用户IM，转载请注明出处：https://javaforall.cn/160191.html原文链接：https://javaforall.cn

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第2章 数据库关系模型—数据库原理及应用

第2章 数据库关系模型

本章要求：

1、关系模型的基本概念

关系数据模型-现有主流DBMS支持的逻辑模型

域（Domain）:相同数据类型的集合

关系模式：关系名和属性

关系实例：具体的数据集合

一、关系的数学定义

笛卡尔积可以写成一个二维表

关系（Relation）：笛卡尔积的子集

数学意义上的关系：可无限个元组，元组元素不可交换

数据库的关系：有限的元组，元组元素可交换

4、说明

5、关系的性质

二、关系模型

1、单一的数据结构：关系（二维表）：记录一个班的人的成绩，一个人为记录，一个人的数据库成绩为字段，一个人的学号、身份证号为关键字

2、关系模式：关系的描述：关系数据库包括所有关系

简单地讲：关系数据模型是表现为二维表的形式