Теория и практика построения баз данных (1088289), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Язык 5О1 ориентирован на преобразования: он принимает на входе одно или несколько отношенцй, манипулирует ими и выдает на выходе результирующее отношение. Таким образом, за один прием обрабатывается одно отношение. Почти все прикладные программы ориентированы на работу со строками (записями), то есть они считывают одну строку, обрабатывают ее, считывают следующую строку и т. д. Программы, следовательно, обрабатывают по одной строке за прием. В результате имеется несоответствие и базовой ориентации 5О! и языков, на которых пишутся прикладные программы. Чтобы компенсировать это несоответствие, прикладные программы предполагахтт, что результаты выполнения 5Я!.-операторов являются фаилами.
Чтобы проиллюстрировать это, предположим, что в прикладную программу встроен приведенный ниже 5О);оператор (тот, который мы уже рассматривали ранее): ВЕЕЕСТ Маше ОасеОГВ1гтп ГРОМ РАТ!ЕИТ ННЕРЕ РМуз1с1ап = ' етУ Результатом этих операторов является таблица с двумя столбцами и Х строками. Для обработки результатов этого запроса пишется прикладная программа, которая предполагает, что на выходе эти операторы выдают файл с !к! записями. Приложение открывает этот запрос, обрабатывает первую строку, следующую строку и так далее, пока не будет обработана последняя строка. Логика здесь та же, что и при обработке файла с последовательным доступом. Примеры таких прикладных программ вы увидите в главах 12, 13, 15 и 1б.
На данный момент просто знайте, что есть несоответствие между базовой ориентацией 5О! (отношения) и языком программирования (строка, или запись) и что это несоответствие необходимо корректировать, когда прикладные программы обращаются к реляционной базе данных посредством 5О1.. Реляционная алгебра похожа на алгебру, которую вы учили в старших классах школы, но с одним важным отличием. В школьной алгебре переменные представляли числа, и операторы Г, —, х и / оперировали численными величинами. В реляпионной алгебре переменные — это отношения; операторы действуют на отношения, и результатом их действия являются новые отношения.
Например, операция объединения комбинирует кортежи одного отношения с кортежами другого отношения, в результате чего получается третье отношение. Реляционная алгебра является замкнутой, то есть результаты одной или более реляционных операций всегда представляют собой отношение. Отношения — это множества. Кортежи отношения можно рассматривать как элементы множества, следовательно, те операпии, которые определены для множеств, могут выполняться и над отношениями. Сначала мы продемонстрируем четыре таких оператора из теории множеств, а затем обсудим другие операторы, специфичные для реляпионной алгебры.
Но прежде мы рассмотрим примерьг отношений, которые будут использоваться нами на протяжении этой и следующей глав. реляционные операторы На рис. 8.8 показано шесть отношений и определения их атрибутов и доменов. Обратите внимание, что атрибут НазваниеПредмета фигурирует в нескольких Реляционная алгебра 288 Домен ИдантификаторыЛюдей Именапюдей НазванияПредметов Атрибут 1 Номер ТРЕТЬЕКУРСНИК.ИМЯ Специальность Идентификаторыпюдай Именапюдей НазванияПредметов 2 ЛичныйНомер ПОЧЕТНЫЙ СТУДЕН™Я Интересы Идентификаторыпюдей Именапюдей НазванияПредметов НомераКурсов 3 ПичныйНомер СТУДЕНТИмя Специапьность Курс Идентификаторыпюдей НазванияПредматов ПорядковыеНомера 5 НомерСтудента ЗАПИСЬ.НазваниеПредмета ПорядковыйНомер Идентификаторыпюдей Именадюдей НазванияПредметов 6 НомерСотрудника ППС.Имя Кафедра формат садгпа)К(3) СьагК(8) (нереалистично, но о удобно дпя нашею примера) СьагК(1О) значение из множества [ 01', 'С2', 'СЗ', 'С4', 'АС'1 СьагК(10) спагк(б), формат: 000нн, где Ок — значение из множества ['и', 'В', 'с', 'ч', 'Я', 'с), а ННК вЂ” десятичное чиано ст 1 до 12 спагк(б), фоРмат: ВВЯЯЯ, где Ввк— к д корпуса, а ЯЯЯК вЂ” номер аудитории десятичное число от О до 100 Имя домена Идентификаторыпюдей Именапюдей Названия Предметов НомераКурсов НазванияПредметов Часызанятий Аудитории ПорядковыеНомера 288 Глава В.
Основы построения Реляционных баз данных отноше иях. В связи с эт ибчт НазваниеПРедмета в отношении ЗАНЯТИЯ ино- отношениях. связи с этим атри . гда обозначается как ЗАНяТИя.Названиейрейм 4 ЗАНЯТИЯ.На ниеПредмета НазванияПредметов Время Часызанятий Аудитория Аудитории 8 8 примеры отггошеггий И ДОМЕНОВ: а — ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОтНОШЕНИй; Рис. 8.8. Примеры отношенн Р . 8.8. ПРимеРы отношенн ов; а — определения доменов В холе дальнейшего изложения символьные значения приводятся в одинарных кавычках, а те символы, которые не заключены в кавычки, относятся к именам. Так, 'АУДИТОРИЯ' и Аудитория отличаются тем, что 'АУДИТОРИЯ' — это значепие, а Аудитория — это, например, имя домена.
Что касается числовых данных, то числа, не заключенные в кавычки, представляют собой числовые данные, а числа и кавычках — строки. То есть 123 — это число, а '123' — это строка, составленная пз символов '1', '2' и '3'. Объединение Обьединение (пшоп) двух отношений — это комбинирование кортежей одного отношения с кортежами другого отношения, в результате чего получается третье отношение. Порядок, в котором кортежи следуют в резудьтирующем отношении, несуществен, но повторяющиеся строки должны быть удалены. Объединение от~юшений А и В обозначается А+ В.
Чтобы данная операция имела смысл, отношения должны быть совместимьг по обаединепию (цщоп сощраИЫе), то есть оба отношения должны иметь одинаковое количество атрибутов, и атрибуты в соответствующих столбцах должны принадлежать одному и тому же домену. Если, например, третий атрибут одного нз отношений принадлежит домену Аудитории, то третий атрибут второго отношения также должен принадлежать этому домену.
На рис. 8.8 отношения ТРЕТЬЕКУРСНИК и ПОЧЕТНЫЙ СТУДЕНТ совместимы по объединению, поскольку оба они имеют по три атрибута, и соответствующие атрибуты принадлезкат одному и тому же домену. Атрибуты ТРЕТЬЕКУРСНИК.СтНомер и ПОЧЕТНЫЙ СТУДЕНТ. Номер принадлежат домену ИдентификаторыЛюдей; атрибуты ТРЕТЬЕКУРСНИК.Имя и ПОЧЕТНЫЙ СТУДЕНТ.Имя принадлежат домену ИменаЛюдей; атрибуты ТРЕТЬЕКУРСНИК.
Специальность и ПОЧЕТНЫЙ СТУДЕНТ. Интересы принадлежат домену НазванияПредметов. Отношения ТРЕТЬЕКУРСНИК и ЗАНЯТИЯ имеют по три атрибута, но они несовместимы по обаедипению (цшоп шсогпраггЫе), поскольку их атрибуты происходят из разных доменов. На рис. 8.9 показано объединение отношений ТРЕТЬЕКУРСНИК и ПОЧЕТНЫЙ СТУДЕНТ. Обратите внимание, что кортеж (123, ДЖОНС ИСТОРИЯ], который фигурирует в обоих отношениях, не дублируется в объединении, Разность разность (д[()сгепсе) двух отношений — это отношение, содержащее все кортежи, которые присутствуют в первом отношении, но не присутствуют во втором.
Отношения должны быть совместимы по объединению. Разность отношений ТРЕТЬЕКУРСНИК и ПОЧЕТНЫЙ СТУДЕНТ показана на рис. 8.10. Как и в арифметике, нрн вычитании порядок слелования аргументов имеет значение, так что А — В не равпяетсн  — А. Пересечение Пересечение ([пгегзесг[оп) двух отношений — это отношение, содержащее кортежи, которые присутствуют и в первом, и во втором отношении. Отношения Реляционная алгебра 291 СтНомер Имя Специальность Номер Имя Интересы Номер Название Порядковый Студента Предмета Номер Специальность Номер Имя Личный Номер 123 ИСТОРИЯ СЗ 123 ДЖОНС Н350 123 СЗ 105 ДЖОНС ИСТОРИЯ ВА490 123 СЗ 123 ДЖОНС ПАРКС ИСТОРИЯ МАТЕМАТИ КА ВА490 СтНомер Имя Специальность 158 123 АС Н350 158 ПАРКС ПАРКС МАТЕМАТИКА МАТЕМАТИ КА АС 105 АС 123 ВА490 158 ВА490 МЕНЕДЖМЕНТ С4 123 Н350 105 АНДЕРСОН Специальность Номер Имп или Интерес„, С4 105 АНДЕРСОН АНДЕРСОН МЕНЕДЖМЕНТ МЕНЕДЖМЕНТ 105 ВА490 ВА490 123 С4 105 271 ИСТОРИЯ ИСТОРИЯ 123 Н350 СМИТ 271 СЗ ВА490 СМИТ 105 271 ИСТОРИЯ СЗ 123 ВА490 СМИТ 290 Глава В.
Основы построения реляционных баз данных должны быть совместимы по объединению. На рис. 8.! 1 пересечение отношений ТРЕТЬЕКУРСНИК и ПОЧЕТНЫЙ СТУДЕНТ содержит всего один кортеж 1123, ДЖОНС, ИСТОРИЯ), поскольку это единственный кортеж, который присутствует в обоих отношениях. в Рис. 8.9. Отношения ТРЕТЬЕКУРСНИК и ПОЧЕТНЫЙ СТУДЕНТ и ик объединение: а — пример отношения ТРЕТЬЕКУРСНИК; б — пример отношения ПОЧЕТНЫЙ СТУДЕНТ; е — объединение отношений ТРЕТЬЕКУРСНИК и ПОЧЕТНЫЙ СТУДЕЙТ Рис.
8.10. Разность отношений ТРЕТЬЕКУРСНИК и ПОЧЕТНЫЙ СТУДЕНТ Рис. 8.11. Пересечение отношений ТРЕТЬЕКУРСНИК и ПОЧЕТНЫЙ СТУДЕНТ Произведение Произведение (ргог1псг) двух отношений (иногда его называют декартовым лроизведениел1 (Саггегйап ргос1цсг)) — это попарная конкатенация всех строк одного отношения со всеми строками другого. Произведение отношения А, имеющего 1п кортежей, и отношения В, имекнцего и кортежей, имеет щ х и кортежей. Произведение обозначается А х В. На рис.
8.12 отношение СТУДЕНТ имеет четыре кортежа, а отношение ЗАПИСЬ вЂ” три кортежа. Отношение СТУДЕНТ х ЗАПИСЬ имеет, такилг образом, двепалцать кортежей (рис. 8.13). (Некоторые кортежи результирующего отношения па рис. 8.13 не имеют смысла. Чтобы извлечь из этого отношения осмысленную информацию, потребуются дополнительные операции, которые будут описаны ~н>зднее. Рисунок является не более чем иллкктрацией действия оператора.) ЛичныйНомер Имя Специальность Курс б Рис. 8.12.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
