Управление реляционной базой данных

Для управления реляционной базой данных Э. Ф. Кодд ввел реляционные языки обработки данных — реляционную алгебру и реляционное исчисление.

Реляционная алгебра — это процедурный язык обработки реляционных таблиц. Это означает, что в реляционной алгебре используется пошаговый подход к созданию реляционных таблиц, содержащих ответы на запросы.

Реляционное исчисление — непроцедурный язык. В реляционном исчислении запрос создается путем определения таблицы запроса за один шаг.

Кодд показал логическую эквивалентность реляционной алгебры и реляционного исчисления. Это означает, что любой запрос, который можно сформулировать при помощи реляционного исчисления, также можно сформулировать, пользуясь реляционной алгеброй, и наоборот.

И реляционная алгебра, и реляционное исчисление в том виде, как они были сформулированы Коддом, являются теоретическими языками.

Реляционная алгебра

Ранее были определены основные операции по обновлению информации в реляционной базе данных. Данные операции обновления — это операции не над отношениями, а над кортежами отношения. Операторы реляционной алгебры используют одно или два из существующих отношений для создания нового отношения. Реляционная алгебра (или алгебра отношений) представляет собой совокупность операций высокого уровня над отношениями. Реляционная алгебра определяет следующие операции:

• объединение;

• разность;

• произведение;

• пересечение;

• проекция;

• выбор;

• соединение;

• деление.

Первые четыре операции взяты Коддом из математической теории множеств и практически совпадают с операциями теории множеств. Следующие четыре — новые операции, относящиеся только к реляционной модели данных.

Объединение (Union)

Пусть имеются отношения гиб, тогда отношение t = г ∪ s называется объединением г и s, если каждый кортеж, принадлежащий t, принадлежит или г, или s, или им обоим.

Пример

Пусть даны отношения:

г— Изделие 1 s — Изделие 2

Необходимо сформировать ответ на следующий запрос: какие типы деталей входят в состав обоих изделий? Для достижения этой цели необходимо выполнить операцию t=r u s. Результирующее отношение содержит все детали, которые входят в состав обоих изделий.

Разность

Пусть имеются два отношения гиб, тогда отношение t = г—s называется разностью г и s, если каждый кортеж, принадлежащий t, принадлежит г, но не принадлежит s. Операция применяется к отношениям одной арности. Пусть отношение г представляет потребности в некоторых видах деталей, а отношение s — сведения о тех видах деталей, которые фирма может произвести сама, тогда отношение t = г—s содержит сведения о тех видах деталей, которые нужно приобрести.