重点提示

( 数据库原理中涉及概念众多，比如，数据库的三级结构，分布式数据库系统，这些概念都很重要，可以参见“课程学习”部分，本版块只给出特别重要或容易混淆的内容）

一、关系数据模型的基本概念

实体、实体集、属性、属性值域、关系、元组、表、行、列、侯选键等概念。
主键和外键概念。以及关系与关系之间的联系的实现方法。

关系与关系之间的联系：通过公共属性。公共属性是一个表的主键，是另一个表的外键。这是关系数据库的重要特点。

关系模型可提供3种完整性约束：

实体完整性、参照完整性、用户自定义的完整性。

其中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，称为关系完整性约束条件规则。

二、关系代数与关系数据库操作

关系代数是关系数据库系统查询语言的理论基础。

关系代数的9种操作：

并、交、差、乘、选择、投影、联接、除、自然联接运算。

五个基本操作：

并(∪) 差(-) 笛卡尔积（×）投影(σ) 选择(π)

四个组合操作：

交(∩) 联接（等值联接）自然联接(RS) 除法(÷)

关系代数表达式：

由关系代数运算经有限次复合而成的式子称为关系代数表达式。这种表达式的运算结果仍然是一个关系。可以用关系代数表达式表示对数据库的查询和更新操作。

关系代数(演算)要求掌握各种语句的应用，多做书中的例题可以帮助自己熟能生巧。

关系代数表达式举例

关系代数表达式的优化：

目的：为了系统在执行时既省时间又能提高效率。
基本策略：先做选择，运用投影去除多余属性等等。
优化算法：语法树（详见教材。尽量提前做选择操作；在每个操作后，应做个投影操作，去掉不用的属性值）
对于一些简单的代数表达式，直接用“尽量提前做选择操作；在每个操作后，应做个投影操作，去掉不用的属性值”直接写出即可。

比如，设有三个关系：

    S(S#,SNAME,AGE,SEX)
    SC(S#,C#,GRADE)
    C(C#,CNAME,TEACHER)

关系代数表达式为：

π_S#,SNAME(σ_GRADE>60(SSC))
优化为：π_S#,SNAME(π_S#,SNAME(S)π_S#(σ_GRADE>60(SC)))

语法树举例

三、关系演算

关系演算（把数理逻辑的谓词演算引入到关系运算中），该理论也应掌握。掌握的深度要求比关系代数略低一些。

理解一些量词及符号的含义：、、=>、∧、∨、┐
元组演算表达式的一般形式为：{t|P(t)}

理解一些量词及符号的含义，理解元组表达式的含义就简单多了（要多作习题）：

       比如，设有三个关系：
                S(S#,SNAME,AGE,SEX)
                SC(S#,C#,GRADE)
                C(C#,CNAME,TEACHER)

    {t|(u)(C(u)∧C[3]='LIU'∧t[1]=u[1]∧t[2]=u[2])}

可以这样理解：
t是所求元组

对于t ，存在元组U,U是关系C的一个元组并且C的第三个分量是“LIU"，t的第一个分量等于U的第一个分量,t的第二个分量等于U的第二个分量

综上，题意：检索LIU老师所授课程的课程号（第一个分量）、课程名（第二个分量）。

域关系演算

域演算表达式的一般形式为：{t1...tk|P(t1...,tk)}
其含义为：这是一个域集合，其中每个域变量的取值关系满足公式P所规定的条件。

元组关系表达式转换成域表达式：
(1)对于k元的元组变量t,引入k个域变量t1...tk,在公式中t用t1...tk替换，元组量t[i]用ti替换。
(2)对于每个量词(u)或（u），若u是m元的元组变量，则引入m个新的域变量u1...um。在量词的辖域内，u用u1...um替换，u[i]用ui替换，(u)用(u1)...(um)替换，（u）用（u1）...（um）替换。

比如，{t|(u)(C(u)∧C[3]='LIU'∧t[1]=u[1]∧t[2]=u[2])}转换为

{t1t2|(u1)(u2)(C(u1u2u3)∧u2='LIU'∧t1=u1∧t2=u2)}

表达式的转换不用强记，关键要从语义上理解。

比如，{t1t2|(u1)(u2)(C(u1u2u3)∧u3='LIU'∧t1=u1∧t2=u2)}

可以这样理解：
所求结果有t1、t2两个域，存在u1,u2与它们分别相等（u1,u2为关系C中两个域，对应的U3为'LIU'）。

综上，题意：检索LIU老师所授课程的课程号（第一个域）、课程名（第二个域）。

四、SQL语言

结构化查询语句SQL是本教材的重点，应多做例题、习题加以领会。

1．SQL数据库的体系结构要点。
2. SQL语言的四个主要部分。
3．数据定义命令。

建立数据库（模式）：CREATE SCHEMA 命令。
撤消数据库：DROP SCHEMA 命令

CASCADE（连锁式）、RESTRICT（约束式）的区别

建立表结构：CREATE TABLE命令。要会使用数据类型说明属性的性质。

对表结构进行修改的操作用ALTER命令（删除列用DROP，或增加新的列用ADD）。

e.g. ALTER TABLE S ADD ADDRESS VARCHAR(30)

ALTER TABLE S DROP AGE CASCADE

ALTER TABLE S DROP AGE RESTRICT

CASCADE为连锁删除，RESTRICT为约束删除，即没有对本列的任何引用时才能删除。

建立视图的CREATE VIEW命令。
撤消视图的DROP VIEW命令。

4．索引的创建与撤消。

建立索引的CREATE INDEX命令，学用UNIQUE建立唯一（性）索引。
撤消索引的CREATE INDEX命令。

5．数据查询，要求达到综合应用的层次。
用SELECT命令实现选择与投影操作，选择对应于WHERE子句，投影对应于SELECT子句。
对于条件表达式中要用到的所有运算符（关系、逻辑、特殊），都应使用。

对输出的目标列进行排序的ORDER BY子句。
消除重复的DISTINCT。
SQL的数值函数（COUNT 、MIN 、MAX 、AVG 、SUM）和查询嵌套。
按属性（列名）的值进行分组的GROUP BY子句。
多表连接操作（联接查询、嵌套查询）

用SELECT命令表达查询的较完整的语法格式是：
        SELECT<目标表的列名或列表达式序列>
        FROM<表名序列>
        [WHERE<行条件表达式>]
        [GROUP BY<列名>
        [HAVING<组条件表达式>]]
        [ORDER BY<列名>[DESC],…];
其执行过程如下：
    （1）读取FROM子句中表或视图的数据，执行笛卡尔乘积操作。
    （2）选取满足WHERE子句中给出的条件表达式的元组。
    （3）按GROUP子句中指定列的值分组，同时提取满足HAVING子句中组条件表达式的那些组。
    （4）按SELECT 子句中给出的列名或列表达式求值输出。
    （5）按ORDER子句对输出的目标表进行排序，按附加说明DESC降序排列，默认为升序排列。

6. SQL的数据更新

插入（增加）一行或多行到表中的操作用INSERT INTO命令。
从表中删除行（元组）的操作用DELETE FROM命令。
修改列值用UPDATE命令

事务提交用COMMIT命令，事务回滚用ROLLBACK命令。
注意UPDATE命令ALTER命令、DELETE命令与DTOP命令含义的不同

7. SQL中的完整性约束

用PRIMARY KEY指明主键；
用 FOREIGN KEY…REFERENCES…指明外键和参照关系，即参照完整性规则。
在属性值上的约束：非空值约束NOT NULL；CHECK子句
全局约束：CHECK子句；断言ASSERTIONS

举例： 断言 CHECK子句

五、ER模型

在E-R模型中，主要有实体、属性、联系三个部分组成。

	含义	表示方式
实体	考虑问题的对象（学生）
属性	实体或联系的某一特性（姓名）
联系	实体之间的联系（学习）

建立E-R图的过程如下：

(1) 首先确定实体类型。

(2) 确定联系类型（1：1，1：N，M：N）。

(3) 把实体类型和联系类型组成E-R图。

(4) 确定实体类型和联系类型的属性。

(5) 确定实体类型的键，在属于键的属性名下划一条横线。

E-R图示例

六、将ER模型转换成关系数据库

ER模型转换关系数据库的一般规则：
（1）将每一个实体类型转换成一个关系模式，实体的属性为关系模式的属性。
（2）对于二元联系，按各种情况处理，如下面所示。

二元关系	ER图	转换成的关系	联系的处理	主键	外键
1：1		（2个关系）模式A 模式B	（有两种）　处理方式（1）：（1）把模式B的主键，联系的属性加入模式A 处理方式（2）：（2）把模式A的主键，联系的属性加入模式B	（略）	（依据联系的处理方式）方式（1）：模式B的主键为模式A外键方式（2）：表A的主键为表B的外键
1：N		（2个关系）模式A 模式B	把模式A的主键，联系的属性加入模式B	（略）	模式A的主键为模式B的外键
M：N		（3个关系）模式A 模式B 模式A-B	联系类型转换成关系模式A-B; 模式A-B的属性: (a)联系的属性 (b)两端实体类型的主键	两端实体类型的主键一起构成模式A-B主键	两端实体类型的主键分别为模式A-B的外键