数据库技术_某数据库中,学生实体具有属性学号关系模式-优快云博客

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数据模型

现实世界中的数据要转换为抽象的数据库数据，需要经过以下阶段：

·数据模型基本可以分为：概念模型（信息模型)、逻辑模型、物理模型

·概念模型相关术语：

属性：一个实体可以有多个属性

码（键、关键字）：在实体型中能够唯一标识一个实体的属性或属性集称为实体的码。

·实体形之间的联系：

一对一

一对多

多对多（分两个方向，从1出发）

·E-R图是概念模型

E-R图提供了表示实体、属性和联系的方法

图素：

矩形表示实体

椭圆表示属性

菱形表示联系

无向边 + 联系类

·逻辑模型

层次模型联系：一对多（树型结构）

网状模型联系：多对多（图/网）

关系模型联系：一对一、一对多、多对多三种均有（表格）

关系数据库

·关系模型

1. 关系：二维表

2. 属性：列=字段；元数（列的个数）

3. 域：值域

4. 元组：行=记录（标题那行不算）

5. 分量：属性值

如，（ 01001 ，赵乾，女，讲师，计算机， 6000 ）中“ 01001 ”为一个分量

6. 关系模式：二维表结构表名（列名...）

如， T （ TNo ， TN ， Sex ， Prof ， Dept ， Sal ）

元数：6

元组：5（标题那行不算）

· 关系的性质

列是同质的，每一列中的分量必须来自同一个域且必须是同一类型的数据。

不同的属性可来自同一个域，但不同的属性有不同的名字。

关系中不允许出现相同的元组。关系中的一个元组表示现实世界中的一个实体或一个实体间的联系。

关系中的每个分量必须是不可再分的数据项。

· E-R图和关系模式的转换

1. 一对一联系的转换

规则：选择一个合适的实体，在其中加入另一实体的码。

关系模式转换步骤：

①分别写出每个实体对应的关系模式：学生（学号，姓名，性别，系别）身份证（身份证号，签发机关，有效时间）

②选择其中一个实体，加入另一实体的码学生（学号，姓名，性别，系别， __________

③得出最终答案【不唯一】学生（学号，姓名，性别，系别，身份证号）身份证（身份证号，签发机关，有效时间）

2. 一对多联系的转换

规则：在“多”的那端实体中加入“一”的那端实体的码。

关系模式转换步骤：

①分别写出每个实体对应的关系模式

班级（班级编号，学院，系别，人数）

学生（学号，姓名，性别，系别）

②在多的那端实体中加入一端实体的码

学生（学号，姓名，性别，系别， ________ ）

③得出最终答案

班级（班级编号，学院，系别，人数）

学生（学号，姓名，性别，系别，班级编号）

3. 多对多联系的转换

规则：联系也需要转换，码为两个实体的码的组成

关系模式转换步骤：

①分别写出每个实体对应的关系模式

学生（学号，姓名，性别，系别）

课程（课程编号，课程名称，学分）

②增加联系的关系模式，同时加上两个实体的码

选课（ ____________________ ，成绩）

③得出最终答案

学生（学号，姓名，性别，系别）

课程（课程编号，课程名称，学分）

选课（学号，课程编号，成绩）

·关系模型的完整性约束

有 3 类：实体完整性、参照完整性、用户定义完整性

实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件。

不同的关系数据库系统由于应用环境不同，需要用户自己定义一些特殊的约束条件，即用户自定义完整性。

实体完整性：指每个关系都必须具有主码，且主码对应的所有属性值均不可为空。

参照完整性：指如果关系R2的外码X与关系R1的主码相对应，则X的每个值或等于R1的主码的某一个值或取空值。

·关系的码

候选码可以有多个，主码只能一个，都可以唯一决定这个表格。

学生（学号，身份证号，姓名，班级编号）候选码2个从中任意选一个为主码/主键

班级（班级编号，学院，系别，人数）

选课（学号，课程编号，成绩）学号和课程编号共同决定属性集联合主键

班级编号是学生表的外键（外码）一般用波浪线表示

参照完整性：约束外键的取值范围值应该在主键里选。

实体完整性：约束的是主键，不能空着也不能重复。

用户定义完整性：看用户自定义的值域

学号课号成绩

01 yw01 98

01 sx02 98

02 yw01 97

候选码里的属性都是主属性

· 关系代数

1、传统的集合运算

并

差

交

广义笛卡尔积

3列2行 4列3行

列数相加，行数相乘

列：3+4

行：2*3

R m列 x行

S n列 y行

R*S=m+n列，x*y行

1. （ 2022 上 · 高中）已知 R ={a1 ,a2 ,a3 } ， S ={1,2} ， T =R × S 。那 T 关系中的元组数为

（）。

A. 2 B. 3 C. 5 D. 6

元组行和行间做乘法

并集会变多，交集变少。

2、专门的代数运算

投影和选择都针对一个表。

选择【根据条件得到行】

投影【根据条件得到列】

连接

①等值连接

②自然连接（特殊等值连接）

规则：①两表有相同的属性 ②结果（字段 - 相同属性列只保留一列）（记录 - 相同属性做等值连接）

默认相同属性做等值连接结果去掉重复的一个

（ 2022 上 · 初中）在关系代数中，从两个关系的笛卡尔积选取它们属性间满足一定条件元组

的操作称为（）。

A. 投影

B. 选择

C. 自然连接

D. 等值连接

投影（列）和选择（行）针对一个表

选取属性间满足一定条件元组最终结果要和笛卡尔积中的元组个数一样

自然连接：（在等值连接的基础上去掉重复的）相同属性（列）做等值连接+去掉重复

Access数据库

·数据类型和字段属性

1、数据类型

文本 255

备注

数字字段大小可以设置为1、2、4、8、16

日期时间

货币计算时禁止四舍五入

自动编号一个表只能由一个自动编号字段

是/否

OLE文件通常用附件字段代替OLE对象字段它不允许将多个文件附加到一条记录中

超链接

附件

2、字段属性

字段大小

格式控制数据显示或打印的格式

输入掩码

默认值添加新记录时，自动加入字段中的值

有效性规则设置限定该字段所能

有效性文本当数据不符合有效性规则时所显示的信息

必须设置该字段是否必须填入数据

允许空字符串

文本对齐

小数位数

数据表之间的联系

表格是逻辑模型是由概念模型（E-R图）转换过来

两个🔑 SNo和CNo共同组成的主键

创建查询

宏观（可视化）

条件查询

考试一般考Access

SOL中下划线 =一个 %=多个

【例 3-1 】查询考试成绩区间在[75，80] 之间的学生的学号、姓名、课号和成绩，并按

成绩降序排列。

也可以用 between 75 and 80

因为CNo这一列是文本所以要加”“

分组查询

男女按性别分组

数学号的个数学号不会重复

性别个数年龄显示出来

SQL基础

·数据定义

1、创建数据表

CREATE TABLE S

(

SNo varchar(6) PRIMARY KEY,

SN varchar(10) NOT NULL,

Age int

)

常用约束类型：

NOT NULL

UNIQUE 取值唯一

PRIMARY KEY 约束用于定义数据表中的主码，起到唯一标识的作用，其值不可为空。

当表的主码由多个列组成时：
PRIMARY KEY(SNo，CNo)

2、修改数据表

ALTER TABLE

①增加列

ALTER TABLE S

ADD

ClassNo varchar（6）NOT NULL

②删除列

ALTER TABLE S

DROP COLUMN ClassNo

③修改列

将学生表S中的属性SN加宽到12个字符

ALTER TABLE S

ALTER COLUMN

SN varchar（12） NOT NULL

④删除数据表

DROP TABLE SC

3、数据操纵

①插入数据

INSERT INTO S VALUES('11001','冯明','男','计算机',18)

②修改数据

将学生冯明转入自动化系

UPDATE S

SET Dept=‘自动化’

WHERE SN='冯明'

3、删除数据

DELETE FROM S

WHERE SN='冯明'

单表查询

格式：

SELECT [ALL|DISTINCT] < 列名 > [ AS < 列别名 >]

FROM < 表名 >

[WHERE < 条件 1>]

[GROUP BY < 列名 1> [HAVING < 条件 2>] ]

[ORDER BY < 列名 2> [ASC|DESC]]

说明：

① DISTINCT 代表在结果中，去除重复值

②若查询全部列， < 列名 > 可以用 * 代替

③可以通过 AS 给列名和表起别名

④ GROUP BY 进行分组， HAVING 根据条件进行分组

⑤ ORDER BY 进行排序； ASC 升序（可省）、 DESC 降序

条件查询

SELECT [ALL|DISTINCT] < 列名 > [ AS < 列别名 >]

FROM < 表名 >

WHERE < 条件 1>

说明：

①若查询全部列， < 列名 > 可以用 * 代替

②查询条件及运算符对应表格

【例 8-2 】从选课表 SC 中查询选修了课程“ C0201” 并且

成绩高于 80 分的学生的学号与成绩。

*************************************************

SELECT SNo, Grade

FROM SC

WHERE CNo='C0201' AND Grade>80

BETWEEN AND 是闭区间

【例 8-3 】从学生表 S 中查询年龄在 [16,19] 之间的学生

学号、姓名和年龄。

*************************************************

SELECT SNo, SN, Age

FROM S

WHERE Age BETWEEN 16 AND 19

也可以用Age>=16 And Age<=19

【例 8-5 】从课程表 C 中查询课号以“ C ”开头的的所有

课号及课程名。

*************************************************

SELECT Cno, CN

FROM C

WHERE CNo like 'C*'

聚集函数

AVG

SUM

MAX

MIN

COUNT(*) 统计元组个数

【例 9 】从学生表 S 中查询计算机系学生的人数，以及这

些学生年龄的总和及平均值。

*************************************************

SELECT COUNT(*) As 个数, SUM(Age) As 年龄和, AVG(Age) As 平均年龄

FROM S

WHERE Dept=' 计算机 ';

分组查询

SELECT [ALL|DISTINCT] < 列名 > [ AS < 列别名 >]

FROM < 表名 >

[ WHERE < 条件 1> ]

GROUP BY < 列名 1>

[ HAVING < 条件 2> ]

说明：

① GROUP BY 进行分组

②分组之前有条件进行过滤，用 WHERE

③分组之后有条件进行过滤，用 HAVING

学号课号成绩

01 yw 98

01 sx 98

01 yy 70

02 yw -

02 yy 77

03 sx -

把01、02、03的同学筛选出来后再选出其中选修两门以及上课程的同学

排序查询

SELECT [ALL|DISTINCT] < 列名 > [ AS < 列别名 >]

FROM < 表名 >

[WHERE < 条件 1>]

ORDER BY < 列名 2> [ASC|DESC]

说明：

① ORDER BY 进行排序；

② ASC 升序（可省）、 DESC 降序

【例 11 】从学生表 S 中查询学生的学号、姓名和年龄，并

按年龄降序排列。

*************************************************

SELECT SNo, SN, Age

FROM S

ORDER BY Age DESC;

多表查询p239

关系数据库的设计

21年考过一次

学号——>姓名学号是一个学生的主键可以决定姓名

（学号，课号）——>成绩不能拆开

学号——>系号——>系主任所以学号——>系主任

候选码的求解

关系模式

R表名

A,B,C,D 列

四类：L类、R类、LR类、N类

UL:所有L类的集合

UR:所有R类的集合

UB=U-UL-UR

B的闭包：B+=BD（B能决定B，能决定D）

A：L类

B：LR类

【例 1 】设有 R （ A ， B ， C ， D ），它的函数依赖集

F={D → B ， B → D ， AD → B ， AC → D} ，求

R 的候选码。

A:L

B:LR

C：L

D:LR

UL=AC,UR=空集，UB=BD

UL+=AC+=ACDB=U

AC是唯一的候选码

【例 2 】设有 R （ A ， B ， C ， D ），它的函数依

赖集 F={AB → C ， D → B ， C → A ， C→D} ，求 R

的候选码。

A：LR

B:LR

C:LR

D:LR

①UL=空集，UR=空集，UB=ABCD

②UL+=空集

A+=A B+=B C+=CADB=U 所以C为候选码 D+=DB

因为候选码中还未包含全部非R（ABCD)属性所以还得组合

所有带C的组合也不可以

AB+=ABCD=U 所以AB也为候选码 AD+=ADBC=U 所以AD也为候选码

一个关系里候选码可以有多个因为候选码中包含全部非R属性所以停止组合

（ 2021 下 · 高中）关系模式 R （ A ， B ， C ， D ， E ），

根据语义有如下函数依赖集： F={A→C ， BC→D ，

CD→A ， AB→E} 。关系模式 R 的规范化程度最高达到

（）。

A:LR

B:UL

C:LR

D:LR

E:LR

①UL=B UR=E UB=ACD

②UL+=B+=B ×

③BA+=BACED=U BA

BC+=BCDAE=U BC

BD+=BD ×

接着拿B和ACD两两组合

~~BAC~~

~~BAD~~

~~BCD~~

有BA BC都去掉

所以候选码为 BA BC

范式向下兼容

BC范式（主属性不依赖于非主属性）：

不允许非主属性在左边，主属性在右边。

主属性：A、B、C

非主属性：D、E

因为CD决定A 存在这种情况所以不是BC范式

候选码可以唯一决定其它

AB可以决定D AB可以决定E BC可以决定D BC决定E

找不到AB决定xx xx决定D 所以不传递依赖

同理BC也是

所以是3NF