Операции над данными в реляционной модели

Все операции над данными в реляционной модели можно разделить на две группы: операции обновления таблиц-отношений и операции обработки таблиц-отношений.

К операциям обновления относятся:

1.Операция Включить – добавляет новый кортеж в таблицу-отношение. Требует задания имени таблицы и обязательного значения ключей. Выполняется при условии уникальности значения ключа. Добавить новую строку со значением ключа, которое уже есть в таблице невозможно.

2.Операция Удалить – удаляет один или группу кортежей. Требует задания имени таблицы, имени поля и параметров значения полей, кортежи с которыми должны быть удалены.

3.Операция Обновить - изменяет значение не ключевых полей у одного или группы кортежей. Требует задания имени таблицы-отношения, имен полей и их значений для выбора кортежей и имен изменяемых полей.

Особенностью операций обработки в реляционной модели по сравнению с иерархической и сетевой моделями является то, что в качестве единичного элемента обработки выступает не запись (экземпляр объекта), а таблица в целом, т.е. множество кортежей. Все операции обработки являются операциями над множествами и их результатом также является множество, т.е. новая таблица-отношение.

К операциям обработки относятся:

1. Операция Объединения – выполняется над двумя односхемными таблицами-отношениями. Результатом объединения является построенная по той же схеме таблица-отношение, все кортежи первой таблицы и все кортежи второй таблицы. При этом кортежи-дубликаты в итоговой таблице устраняются (рис.56).

Таблица, полученная в результате операции объединения

Рис.56 Иллюстрация операции объединения

2. Операция Пересечения (произведение множеств) выполняется над двумя односхемными таблицами-отношениями. Результатом является таблица-отношение построенная по той же схеме и содержащая только те кортежи первой таблицы, которые входят также в состав кортежей второй таблицы.

После выполнения операции пересечения над исходными таблицами-отношениями получим:

2040 МЕЛ

3. Операция Вычитания выполняется над двумя односхемными таблицами-отношениями. Результатом является таблица-отношение, построенная по той же схеме и содержащая только те кортежи первой таблицы, которых нет в составе кортежей второй таблицы.

После выполнения операции вычитания над исходными таблицами-отношениями получим:

4050 ТЕТРАДЬ

3070 КАРАНДАШ

4. Операция Декартова произведения выполняется над таблицами-отношениями с разными схемами. Результатом является таблица-отношение, схема которой включает все поля первой и все поля второй таблицы (рис.57). Кортежи результирующей таблицы образуются путем последовательного сцепления каждого кортежа первой таблицы-отношения с каждым кортежем второй таблицы. Количество кортежей результирующей таблицы соответственно равно произведению количества кортежей первой таблицы на количество кортежей второй таблицы.

Рис.57 Иллюстрация операции декартова произведения

5. Операция Выборка (горизонтальное подмножество) – выполняется над одной таблицей-отношением. Результатом является таблица-отношение той же схемы, содержащая подмножество кортежей исходной таблицы, удовлетворяющих условию выборки.

6. Операция Проекция (вертикальное подмножество)- выполняется над одной таблицей-отношением. Результатом является новая таблица-отношение, схема которой содержит только некоторое подмножество полей исходной таблицы (рис.58). Каждому кортежу исходной таблицы соответствует кортеж итоговой таблицы, образованный соответствующими значениями по полям, вошедшим в итоговую таблицу-отношение. При этом в итоговой таблице кортежи-дубликаты устраняются и поэтому мощность итоговой таблицы (количество кортежей) может быть равным или меньше исходной.

Берется проекция на поля «Номер лаборатории» и «Должность»

Рис.58 Иллюстрация выполнения операции проекция

Смысл операции проекции – переупорядочить столбцы в таблице-отношении и удалить одинаковые кортежи (кроме одного)

7) Операция Соединения – выполняется над таблицами-отношениями с различными схемами. В каждой таблице-отношении выделяется поле, по которому будет осуществляться соединение. При этом оба поля должны быть определены на одном и том же домене. Схема итоговой таблицы-отношения включает все поля первой таблицы-отношения и все поля второй таблицы-отношения (как в произведении). Кортежи итоговой таблицы-отношения образуются путем сцепления каждого кортежа из первой таблицы с теми же кортежами второй таблицы, значения которых по полю сцепления одинаковы (рис.59).

Соединение по полю «Рег.№»

Рис.59 Иллюстрация выполнения операции соединения

8) Операция Деления выполняется над двумя таблицами-отношениями, первая из которых называется делимым, а вторая делителем. При этом схема таблицы-делителя должна состоять из подмножества полей таблицы делимого. Схема итоговой таблицы-отношения содержит только те поля таблицы-делимого, которых нет во второй таблице-делителе. Кортежи итоговой таблицы-отношения образуются на основе кортежей первой таблицы (делимого) по значениям полей, вошедших в итоговую таблицу при условии того, что если взять произведение (декартово) итоговой таблицы-отношения и второй таблицы-отношения (делителя), то образуются соответствующие кортежи первой таблицы (делимого) (рис.60).

Таблица-делимое Таблица делитель

Рис.60 Иллюстрация выполнения операции деления

Гражданин с требуемым сочетанием турфирм и городов

ФИО

Иванов И.И.

Сидоров С.С.

Рассмотренные операции реализуются соответствующими средствами СУБД (язык SQL).