第02章关系数据库4

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1、 1 数据库系统概论数据库系统概论Principle and Application of Database第二章第二章 关系数据库关系数据库(4)(4) 2 u由由M.M.Zloof提出提出,1978年在年在IBM370上得以实现上得以实现uQBE也指也指此关系数据库管理此关系数据库管理系统系统QBE:(Query By Example)u基于屏幕表格的查询语言基于屏幕表格的查询语言;u查询要求：以填写表格的方式构造查询查询要求：以填写表格的方式构造查询u用示例元素用示例元素(域变量域变量)来表示查询结果可能的情况来表示查询结果可能的情况u查询结果：以表格形式显示查询结果：以表格形式显示2.

2、5.3 2.5.3 域关系演算语言域关系演算语言QBEQBE 3 nQBE操作框架操作框架关系名关系名 属性名属性名 操作命令操作命令 元组属性值或查询条件或操作命令元组属性值或查询条件或操作命令 2.5.3 2.5.3 域关系演算语言域关系演算语言QBEQBE 4 nQBE操作框架操作框架 用户提出要求用户提出要求 屏幕显示空白表格屏幕显示空白表格 用户在最左边一栏输入查询的关系名，如用户在最左边一栏输入查询的关系名，如 Student 系统显示该关系的属性名系统显示该关系的属性名 StudentStudent1.1.检索操作检索操作 StudentStudentSnoSnoSnameSna

3、meSageSageSsexSsexSdeptSdept 5 nQBE操作框架操作框架 用户在上面构造查询要求用户在上面构造查询要求 屏幕显示查询结果屏幕显示查询结果 StudentStudentSnoSnoSnameSnameP.TSageSageSsexSsexSdeptSdeptISISStudentStudentSnoSnoSnameSname刘晨刘晨张立张立SageSageSsexSsexSdeptSdeptISIS1.1.检索操作检索操作 查询条件查询条件示例元素示例元素操作符操作符 6 构造查询的几个要素构造查询的几个要素示例元素：示例元素： 即域变量即域变量T，一定要加下划线一

4、定要加下划线，示例元素是这个域中可，示例元素是这个域中可能的一个值，它不必是查询结果中的元素。能的一个值，它不必是查询结果中的元素。打印操作符打印操作符P： 指定查询结果所含属性列。指定查询结果所含属性列。查询条件：查询条件： 不用加下划线不用加下划线，可使用比较运算符，可使用比较运算符,和和，其，其中可以省略。中可以省略。排序要求：排序要求：1.1.检索操作检索操作 7 1.1.检索操作检索操作 (1)简单查询简单查询例例1 查询全体学生的全部数据。查询全体学生的全部数据。 Student 说明：显示全部数据可以简单地把说明：显示全部数据可以简单地把P.P.操作符作用在关系名上操作符作用在关

5、系名上 StudentSnoSnameSsexSageSdept P. StudentSnoSnameSsexSageSdept P.95001P. 李勇李勇P.男男P.20P.CSStudentSnoSnameSsexSageSdept 8 (2) (2) 条件查询条件查询u简单条件简单条件 例例3求年龄大于求年龄大于19岁的学生的学号。岁的学生的学号。StudentStudentSnoSnoSnameSnameSsexSsexSageSageSdeptSdeptP.95001191.1.检索操作检索操作 9 (2) (2) 条件查询条件查询u复合条件复合条件 例例44求计算机科学系年龄大于

6、求计算机科学系年龄大于1919岁的学生的学号。岁的学生的学号。 方法方法(1 1)：把两个条件写在同一行上把两个条件写在同一行上StudenStudent tSnoSnoSnameSnameSsexSsexSageSageSdeptSdept1.1.检索操作检索操作 方法方法(2)(2)：把两个条件写在不同行上，但使用相同的把两个条件写在不同行上，但使用相同的 示例元素值示例元素值StudentSnoSnameSsexSageSdept 19CS StudenStudent tSnoSnoSnameSnameSsexSsexSageSageSdeptSdeptP.9500119CSCS 10

7、(2) (2) 条件查询条件查询u复合条件复合条件 1.1.检索操作检索操作 例例55查询计算机科学系或者年龄大于查询计算机科学系或者年龄大于1919岁的岁的学生的学号。学生的学号。StudentSnoSnameSsexSageSdept 19CS 11 (2) (2) 条件查询条件查询u复合条件复合条件 1.1.检索操作检索操作 例例66查询既选修了查询既选修了1 1号课程又选修了号课程又选修了2 2号课程的号课程的学生的学号。学生的学号。 SCSnoCno Grade 1 SCSnoCno Grade 2 SCSnoCno Grade 12 12 (2) (2) 条件查询条件查询u多表连接

8、查询多表连接查询 1.1.检索操作检索操作 例例77查询选修查询选修1 1号课程的学生姓名。号课程的学生姓名。SCSnoCno Grade 1 StudentSnoSnameSsexSageSdept P.李勇李勇 注意：示例元素注意：示例元素Sno是连接属性，其值在两个表中要是连接属性，其值在两个表中要9500195001 13 (2) (2) 条件查询条件查询u多表连接查询多表连接查询 1.1.检索操作检索操作 例例8 查询未选修查询未选修1号课程的学生姓名。号课程的学生姓名。SCSnoCno Grade 950011 StudentSnoSnameSsexSageSdept 95001P

9、.李勇李勇 注意：示例元素注意：示例元素Sno是连接属性，其值在两个表中要是连接属性，其值在两个表中要 14 (3)(3)集函数集函数 常用集函数：常用集函数：函数名函数名CNTSUMAVGMAX功能功能对元组计数对元组计数求总和求总和求平均值求平均值求最大值求最大值MIN求最小值求最小值1.1.检索操作检索操作 15 (3)(3)集函数集函数 例例1010查询信息系学生的平均年龄查询信息系学生的平均年龄。1.1.检索操作检索操作 StudentSnoSnameSsexSageSdept P.AVG.ALL.IS 16 (4)(4)对查询结果排序对查询结果排序 例例11 11 查全体男生的姓名

10、，要求查询结果按所在查全体男生的姓名，要求查询结果按所在 系升序排序，对相同系的学生按年龄降系升序排序，对相同系的学生按年龄降 序排序。序排序。 StudentStudentSnoSnoSnameSnameSsexSsexSageSageSdeptSdept1.1.检索操作检索操作 P.李勇李勇男男(2)AO .(1)DO . 17 (1) (1) 修改操作：修改操作： 修改操作符为修改操作符为“U. ”。 例例1212把把9500195001学生的年龄改为学生的年龄改为1818岁。岁。 方法方法1:将操作符将操作符“U.”放在值上。放在值上。 方法方法2: 将操作符将操作符“U.”放在关系上

11、。放在关系上。 StudentStudentSnoSnoSnameSnameSsexSsexSageSageSdeptSdept95001U.18StudentStudentSnoSnoSnameSnameSsexSsexSageSageSdeptSdeptU.95001182.2.更新操作更新操作 如何识别被修如何识别被修改的属性？改的属性？ 18 (1) (1) 修改操作：修改操作： 修改操作符为修改操作符为“U. ”。 2.2.更新操作更新操作 例例1414把把9500195001学生的年龄增加学生的年龄增加1 1岁岁4分两行，分别表示改前和改后的示例元分两行，分别表示改前和改后的示例元

12、素素4必须将操作符必须将操作符“U.”放在关系上放在关系上StudentSnoSnameSsexSageSdept U9500195001 1717+1 19 (1) (1) 修改操作：修改操作： 修改操作符为修改操作符为“U. ”。 2.2.更新操作更新操作 例例14 14 把计算机系学生的年龄均增加把计算机系学生的年龄均增加1 1岁岁StudentSnoSnameSsexSageSdept U CS189500818+195008 20 (2)(2)插入操作插入操作： 插入操作符为插入操作符为“ I I. ” 例例1515把信息系女生把信息系女生9570195701，姓名张红，年龄，姓名张

13、红，年龄1717岁岁存入数据库中。存入数据库中。StudentStudentSnoSnoSnameSnameSsexSsexSageSageSdeptSdeptI.95701张红张红女女17ISIS2.2.更新操作更新操作 21 (3)(3)删除操作删除操作： 删除操作符为删除操作符为“D. ” 例例16 16 删除学生删除学生9508995089。 为保证参照完整性，删除为保证参照完整性，删除95089学生前，先删除学生前，先删除95089学生选修的全部课程学生选修的全部课程StudentStudentSnoSnoSnameSnameSsexSsexSageSageSdeptSdeptD.9

14、5089ScScSnoSnoCnoCnoGradeGradeD.950892.2.更新操作更新操作 22 (1) (1) 修改操作：修改操作： 修改操作符为修改操作符为“U. ”。 例例1212把把9500195001学生的年龄改为学生的年龄改为1818岁。岁。 方法方法1:将操作符将操作符“U.”放在值上。放在值上。 方法方法2: 将操作符将操作符“U.”放在关系上。放在关系上。 StudentStudentSnoSnoSnameSnameSsexSsexSageSageSdeptSdept95001U.18StudentStudentSnoSnoSnameSnameSsexSsexSage

15、SageSdeptSdeptU.95001182.2.更新操作更新操作 如何识别被修如何识别被修改的属性？改的属性？ 23 (1) (1) 修改操作：修改操作： 修改操作符为修改操作符为“U. ”。 2.2.更新操作更新操作 例例1414把把9500195001学生的年龄增加学生的年龄增加1 1岁岁4分两行，分别表示改前和改后的示例元分两行，分别表示改前和改后的示例元素素4必须将操作符必须将操作符“U.”放在关系上放在关系上StudentSnoSnameSsexSageSdept U9500195001 1717+1 24 (1) (1) 修改操作：修改操作： 修改操作符为修改操作符为“U.

16、”。 2.2.更新操作更新操作 例例14 14 把计算机系学生的年龄均增加把计算机系学生的年龄均增加1 1岁岁StudentSnoSnameSsexSageSdept U CS189500818+195008 25 (2)(2)插入操作插入操作： 插入操作符为插入操作符为“ I I. ” 例例1515把信息系女生把信息系女生9570195701，姓名张红，年龄，姓名张红，年龄1717岁岁存入数据库中。存入数据库中。StudentStudentSnoSnoSnameSnameSsexSsexSageSageSdeptSdeptI.95701张红张红女女17ISIS2.2.更新操作更新操作 26

17、(3)(3)删除操作删除操作： 删除操作符为删除操作符为“D. ” 例例16 16 删除学生删除学生9508995089。 为保证参照完整性，删除为保证参照完整性，删除95089学生前，先删除学生前，先删除95089学生选修的全部课程学生选修的全部课程StudentStudentSnoSnoSnameSnameSsexSsexSageSageSdeptSdeptD.95089ScScSnoSnoCnoCnoGradeGradeD.950892.2.更新操作更新操作 27 本章基本知识点本章基本知识点需要了解的：需要了解的：关系数据库理论产生和发展的过程。关系数据库理论产生和发展的过程。元组关系

18、演算语言元组关系演算语言ALPHA及域关系演算语言及域关系演算语言QBE的各种数据操纵。的各种数据操纵。需要牢固掌握的：需要牢固掌握的：关系模型的三个组成部分及主要内容关系模型的三个组成部分及主要内容关系数据结构及其形式化定义关系数据结构及其形式化定义关系的三类完整性结束的概念。关系的三类完整性结束的概念。 28 本章基本知识点本章基本知识点需要举一反三的：需要举一反三的：关系代数关系代数(包括抽象的语言和具体的语言包括抽象的语言和具体的语言)；关系代数的各种运算关系代数的各种运算 包括：并、交、差、笛卡尔积包括：并、交、差、笛卡尔积 选择、投影、连接、除选择、投影、连接、除难点：难点：关系代

19、数。关系代数。 29 练习练习1.1.设关系设关系R R和和S S的属性个数分别为的属性个数分别为r r和和s s，那么，那么R R S S 与下式与下式 等价。等价。 A.A.i(r+j)(RS)B. B. ij(RS) C.C.i(r+j)( R S) D. D. ij( R S) 2.2.参加差运算的两个关系参加差运算的两个关系_._. A. A.属性个数可以不相同属性个数可以不相同 B.B. C.C. D.D.属性名必须相同属性名必须相同ij 30 练习练习3.3.设关系设关系R(A,B,C)R(A,B,C)和和S(B,C,D),S(B,C,D),下列各关系代数表达式不下列各关系代数表

20、达式不成立的是成立的是 。A A、D D来自相同域，来自相同域，C C、D D来自不同域。来自不同域。 A.A.A(R) D(S) B. B. RS C.C.B (R) B (R) D. D. R S 4.4.设关系设关系R R和和S S都是二元关系，那么与元组表达式都是二元关系，那么与元组表达式 t|(t|()(R(u)(R(u)S(v)S(v) 等价的关系表达式是等价的关系表达式是_._. A. A.3,4(R S) B.B.2,3(R S) C.C.3,4(R S). D. D.3,4(1=1( RS) AD1=31=1 31 5.5.设有设有3 3个关系运算是个关系运算是学号学号姓名姓

21、名年龄年龄性别性别籍贯籍贯课程号课程号课程名课程名教师姓名教师姓名办公室办公室学号学号课程号课程号成绩成绩(1) 2,6,7(籍贯籍贯上海上海(S ) (2) 2,6,7(S SC 课程名课程名操作系统操作系统( ) (3) 2,4(S (1,2 (S ) 1 ( ) ) 32 6.6.设有设有3 3个关系运算是个关系运算是SnoSname SageSex123李强李强刘丽刘丽张友张友232221男男女女男男CnoCnameTeacherK1K5K8C语言语言数据库系统数据库系统编译原理编译原理王华王华程军程军程军程军SnoCnoGread125255K1 K1K1K1K5K883859290

22、8480 33 1.1.试述关系模型的三个组成部分。试述关系模型的三个组成部分。2.2.试述关系数据语言的特点和分类。试述关系数据语言的特点和分类。习题解析习题解析 34 2.2.试述关系数据语言的特点和分类。试述关系数据语言的特点和分类。习题解析习题解析 35 3.关系模式，关系，关系数据库关系模式，关系，关系数据库习题解析习题解析 36 3.关系模式，关系，关系数据库关系模式，关系，关系数据库习题解析习题解析 37 3.关系模式，关系，关系数据库关系模式，关系，关系数据库习题解析习题解析 38 练习练习1.1.设关系设关系R R和和S S的属性个数分别为的属性个数分别为r r和和s s，那

23、么，那么R R S S 与下与下式式 等价。等价。 A.A.i(r+j)(RS)B. B. ij(RS) C.C.i(r+j)( R S) D. D. ij( R S) 2.2.参加差运算的两个关系参加差运算的两个关系_._. A. A.属性个数可以不相同属性个数可以不相同 B.B. C.C. D.D.属性名必须相同属性名必须相同ij 39 练习练习3.3.设关系设关系R(A,B,C)R(A,B,C)和和S(B,C,D),S(B,C,D),下列各关系代数表达式不下列各关系代数表达式不成立的是成立的是 （其中（其中A A、B B、C C分别来自不同的域）。分别来自不同的域）。 A.A.A(R)

24、D(S) B. B. RS C.C.B (R) B (R) D. D. R S 4.4.设关系设关系R R和和S S都是二元关系，那么与元组表达式都是二元关系，那么与元组表达式 t|(t|()(R(u)(R(u)S(v)S(v) 等价的关系表达式是等价的关系表达式是_._. A. A.3,4(R S) B.B.2,3(R S) C.C.3,4(R S). D. D.3,4(1=1( RS) AD1=31=1 40 练习练习5.5.设有设有3 3个关系运算是个关系运算是学号学号姓名姓名年龄年龄性别性别籍贯籍贯课程号课程号课程名课程名教师姓名教师姓名办公室办公室学号学号课程号课程号成绩成绩(1)

25、2,6,7(籍贯籍贯上海上海(S ) 41 练习练习5.5.设有设有3 3个关系运算是个关系运算是学号学号姓名姓名年龄年龄性别性别籍贯籍贯课程号课程号课程名课程名教师姓名教师姓名办公室办公室学号学号课程号课程号成绩成绩(2) 2,6,7(S SC 课程名课程名操作系统操作系统( ) 42 练习练习5.5.设有设有3 3个关系运算是个关系运算是学号学号姓名姓名年龄年龄性别性别籍贯籍贯课程号课程号课程名课程名教师姓名教师姓名办公室办公室学号学号课程号课程号成绩成绩(3) 2,4(S (1,2 (S ) 1 ( ) ) 查询选修了全部课程的学生姓名和性别查询选修了全部课程的学生姓名和性别 43 练习

26、练习6.6.设有设有3 3个关系运算是个关系运算是SnoSname SageSex123李强李强刘丽刘丽张友张友232221男男女女男男CnoCnameTeacherK1K5K8C语言语言数据库系统数据库系统编译原理编译原理王华王华程军程军程军程军SnoCnoGread125255K1 K1K1K1K5K8838592908480cno,cname(teacher程军程军( ) 44 练习练习6.6.设有设有3 3个关系运算是个关系运算是SnoSname SageSex123李强李强刘丽刘丽张友张友232221男男女女男男CnoCnameTeacherK1K5K8C语言语言数据库系统数据库系统

27、编译原理编译原理王华王华程军程军程军程军SnoCnoGread125255K1 K1K1K1K5K8838592908480sno,sage(性别性别男男(S) 45 练习练习6.6.设有设有3 3个关系运算是个关系运算是SnoSname SageSex123李强李强刘丽刘丽张友张友232221男男女女男男CnoCnameTeacherK1K5K8C语言语言数据库系统数据库系统编译原理编译原理王华王华程军程军程军程军SnoCnoGread125255K1 K1K1K1K5K8838592908480sname(S (sno,cno () cno( teacher程军程军 ( ) ) 46 练习

28、练习6.6.设有设有3 3个关系运算是个关系运算是SnoSname SageSex123李强李强刘丽刘丽张友张友232221男男女女男男CnoCnameTeacherK1K5K8C语言语言数据库系统数据库系统编译原理编译原理王华王华程军程军程军程军SnoCnoGread125255K1 K1K1K1K5K8838592908480cno(C) (cno () sno( sname李强李强 (S) ) 47 练习练习6.6.设有设有3 3个关系运算是个关系运算是SnoSname SageSex123李强李强刘丽刘丽张友张友232221男男女女男男CnoCnameTeacherK1K5K8C语言语

29、言数据库系统数据库系统编译原理编译原理王华王华程军程军程军程军SnoCnoGread125255K1 K1K1K1K5K8838592908480sno ( 25(SC SC) 48 练习练习6.6.设有设有3 3个关系运算是个关系运算是SnoSname SageSex123李强李强刘丽刘丽张友张友232221男男女女男男CnoCnameTeacherK1K5K8C语言语言数据库系统数据库系统编译原理编译原理王华王华程军程军程军程军SnoCnoGread125255K1 K1K1K1K5K8838592908480cno,cname(C (sno,cno () Sno(S) ) 49 练习练习

30、 50 练习练习1.1.基于如下数据库结构由三个关系组成：基于如下数据库结构由三个关系组成： 职工：职工：E E（职工号（职工号E E，姓名，姓名ENEN，年龄，年龄EAEA，性别，性别EEEE，部门，部门EDED） 项目：项目：P P（项目号（项目号P P，项目名，项目名PNPN，工期，工期PLPL） 参与：参与：EPEP（职工号（职工号E E，项目号，项目号P P，工时，工时L L） 51 练习练习2.2.基于如下数据库结构由三个关系组成：基于如下数据库结构由三个关系组成： 职工：职工：E E（职工号（职工号E E，姓名，姓名ENEN，年龄，年龄EAEA，性别，性别EEEE，部分，部分ED

31、ED） 项目：项目：P P（项目号（项目号P P，项目名，项目名PNPN，工期，工期PLPL） 参与：参与：EPEP（职工号（职工号E E，项目号，项目号P P，工时，工时L L） 52 练习练习2.2.基于如下数据库结构由三个关系组成：基于如下数据库结构由三个关系组成： 职工：职工：E E（职工号（职工号E E，姓名，姓名ENEN，年龄，年龄EAEA，性别，性别EEEE，部分，部分EDED） 项目：项目：P P（项目号（项目号P P，项目名，项目名PNPN，工期，工期PLPL） 参与：参与：EPEP（职工号（职工号E E，项目号，项目号P P，工时，工时L L）用关系代数完成下列查询：用关系

32、代数完成下列查询：(4)(4)检索出未参加名为检索出未参加名为“礼堂礼堂”项目的职工号、姓名项目的职工号、姓名(5)(5)检索参与项目号为检索参与项目号为P4P4或或P2P2的职工号的职工号, ,姓名姓名 53 练习练习2.2.基于如下数据库结构由三个关系组成：基于如下数据库结构由三个关系组成： 职工：职工：E E（职工号（职工号E E，姓名，姓名ENEN，年龄，年龄EAEA，性别，性别EEEE，部分，部分EDED） 项目：项目：P P（项目号（项目号P P，项目名，项目名PNPN，工期，工期PLPL） 参与：参与：EPEP（职工号（职工号E E，项目号，项目号P P，工时，工时L L）用关系

33、代数完成下列查询：用关系代数完成下列查询：(6)(6)检索同时参与项目号为检索同时参与项目号为P4P4和和P2P2的职工号的职工号 建个临时表建个临时表T T：PP2P4 54 练习练习2.2.基于如下数据库结构由三个关系组成：基于如下数据库结构由三个关系组成： 职工：职工：E E（职工号（职工号E E，姓名，姓名ENEN，年龄，年龄EAEA，性别，性别EEEE，部分，部分EDED） 项目：项目：P P（项目号（项目号P P，项目名，项目名PNPN，工期，工期PLPL） 参与：参与：EPEP（职工号（职工号E E，项目号，项目号P P，工时，工时L L）用关系代数完成下列查询：用关系代数完成下列查询：(7)(7)检索参与全部项目的职工姓名检索参与全部项目的职工姓名 55 追求追求休息休息