Релационна алгебра в бази данни: операции, примери

Обикновено системите за бази данни са снабдени с език на заявката, който може да помогне на потребителите да поискат копия. Има два типа - релационна алгебра и релационно смятане. Първият е процедурен език на заявката, който взема инстанции за връзка като входни данни и извежда примерни връзки като изход. Използва за това unary или двоично смятане. Релационна алгебра се извършва рекурсивно, и междинни резултати

Картезиански продукт (Chi-)

Съчетава информация от две различни взаимовръзки в една.

Нотация - r Chi- S,

където r и s са съотношения и техният резултат ще бъде определен като

R Chis = q isin-r и t isins.

Заключение. Установява връзка, която показва всички книги и статии, написани с помощта на учебника.

Преименувайте операцията (rho-).

Връзката на релационната алгебра е резултат, но без никакво име. Преименуването ви позволява да промените изходната стойност, обозначена с малка гръцка буква rho-.

Обозначение - rho- _х (Е),

където резултатът от израз Е се съхранява с името x.

Допълнителни операции:

• установяване на пресечната точка;
• назначение;
• естествена връзка.

Релационна графика

Непроцесорна език на заявката, т.е. той казва какво да прави, но не обяснява как да го изпълнява. Релационното смятане съществува в две форми:

• корелационното смятане на психологията;
• филтриране на променливи диапазони.

Нотификации - T / Status: връща всички типове T, отговарящи на условието. Резултатът. Връща връх с име. TRC може да се определи количествено. Могат да се използват съществуващи (съществуващи) и универсални количествени данни (forall-). Заключение. Горната заявка ще доведе до същия резултат като предишния.

Домейн релационни смятания ДРК

Променливата за филтриране използва домейна на атрибутите вместо всички стойности на nuple (както е направено в TRC, споменат по-горе).

Нотацията е P (a ₁, а ₂, а ₃ , ..., а _п )

където a1, a2 са атрибути, а P означава формули, конструирани от вътрешни стойности.

Заключение. Задава статия, страницата и темата от връзката TutorialsPoint, където темата е базата данни.

Подобно на TRC, Демократична република Конго може да бъде написана и с помощта на екзистенциални и универсални количествени данни. ДРК също така включва оператори на релационна алгебра. Силата на изчисляване на израз, изчисляване и корелация на отношенията между точките е равностойна.

Вариации и схеми на релационни смятания и алгебра

Моделът ER, когато е концептуализиран в диаграми, осигурява добър поглед върху основните връзки, които са по-лесни за разбиране. Схематичните изображения могат да бъдат пренесени в релационна схема, т.е. те могат да бъдат създадени един с друг. Не е възможно да се импортират всички ER ограничения в релационен модел, но може да бъде генерирана приблизителна структура. Има няколко процеси и алгоритми за преобразуване на диаграми в тази система. Някои от тях са автоматизирани, а други са създадени ръчно. ER схемите се състоят основно от следните критерии:

• същността и нейните атрибути;
• което е връзка между горните стойности.

Сравнението на обектите и взаимоотношенията се извършва по различни начини и схеми. Например, предприятието е обект на реалния свят с някои атрибути. Процесът на съвпадение, алгоритъмът е, както следва:

• създаване на таблица за всеки обект;
• Атрибутите трябва да станат таблични полета с подходящите типове данни;
• декларирайте основния ключ.

Връзката е асоциация между субектите. Процесът на съставяне е както следва:

• създаване на таблица за връзката;
• Добавете първични ключове на всички участващи фирми като таблични полета със съответните типове данни;
• ако връзката има някакъв атрибут, задайте всеки атрибут като поле на таблицата;
• Комбинирайте основния ключ, който съставлява всички останали за участващите обекти;
• укажете всички ограничения на чужди ключове.

Картографирането на слаби комплекти и йерархични обекти се извършва според конкретна система. На първо място, необходимо е да се разберат основните основи и определения на тези ценности. Слаб набор от обекти е такъв, който не е свързан с него. Процесът на картографиране е както следва:

• създаване на таблица за слаб набор от обекти;
• добавете всички атрибути към схемата като поле;
• уточнете първичния ключ за идентификация;
• задайте всички чужди ограничения на ключовете.

Показването на йерархични обекти се основава на специализацията или обобщаването на езика на релационната алгебра се извършва под формата на последователни единици. Алгоритъмът е, както следва:

• създаване на таблици за всички обекти от по-високо по-ниско ниво;
• добавете първични ключове;
• на ниско ниво, изпълнете всички други атрибути на обектите от по-ниско ниво;
• декларирайте основните ключове на таблицата;
• задаване на чужди ключове ограничения.

Съществуващи опции за описване, съхраняване, промяна на информация

SQL е език за програмиране на релационни бази данни. Разработена е чрез алгебра и корелационен калкус от типове. SQL идва под формата на пакет с всички основни разпределения на DBMS. Съдържа както данни, така и езици за тяхното манипулиране. Използвайки свойствата на дефиницията на SQL данни за релационна алгебра, можете да проектирате и промените базовата схема, докато свойствата за управление и настройка, както и промените в данните ви позволяват да съхранявате и извличате информацията, инсталирана в системата. Използва следния набор от команди за дефиниране на структурата и системата:

• Създава нови бази данни, таблици и изгледи от СУБД.
• издава команди.
• променя схемата на базата данни.
• тази команда добавя атрибут към обект от тип низ.

SQL е оборудван с език за манипулиране на данни (DML). Променя инстанцията на базата данни, вмъква, актуализира и изтрива информацията. DML отговаря за промяната на всички данни. SQL съдържа следната серия от команди в секцията DML:

1. SELECT е една от основните команди за заявки. Той е подобен на проекцията на релационна алгебра. Избира атрибути въз основа на условието, описано в клаузата WHERE.
2. FROM - тази секция получава име като аргумент, от който трябва да бъдат избрани / прожектирани атрибутите. Ако има повече от едно име, този елемент съответства на картезиански продукт.
3. WHERE - Този раздел определя предикат или условия, които трябва да съответстват, за да отговарят на изискванията на прогнозирания атрибут.

Има и команди:

• поставете;
• промяна на стойностите;
• премахване.

Създаване на заявки за релационна алгебра

Когато конструираме търсене, задачата е да намерим структурата на операциите, която води до правилното заключение. Основните операции на релационната алгебра са прости операции с една или две отношения като операнди. Комбинираните ефекти от последователността определят крайния резултат. Тъй като системата на релационна алгебра в базите данни е сравнително проста, много междинни резултати могат да бъдат получени преди достигане на крайния резултат, те също се използват като операнди, които произвеждат нови данни.

За повечето оператори редът на заявките и тяхното изпълнение няма значение, което означава, че същата продукция може да бъде постигната чрез генериране и комбиниране на междинните данни по различни начини. На практика търсенията в базата данни са сравнително лесни. Системата за извършване на операции и междинните резултати се определя от оптимизатора на заявки. При формулирането на въпросите, изискванията са
Първо, изберете кои взаимовръзки са необходими, за да постигнете отговора, и след това определете операциите и междинните резултати. Структурата на заявката за релационна алгебра в база данни с резултати може да бъде представена като диаграма. Оптимизаторите на изискванията се опитват да организират най-ефективното изпълнение. На практика това обикновено означава, че те се опитват да минимизират междинните резултати възможно най-скоро. Това ще помогне на общи примери за релационна алгебра.

Пример 1.

Необходимост от информация: информация за моделите от 1996 г., при които бяха открити недостатъци по време на проверката през 1999 г.

Първо, информацията за машините се показва, за да се разберат стойностите на всички атрибути на отношенията. Информацията за инспекцията се съхранява в таблицата "Проверка", а ако се открие неизправност, те се регистрират в таблицата "Проблем". По този начин се нуждаете от тези три таблици, за да получите необходимата ви информация.

Само автомобили от 1996 г. са интересни. Обхватът на модела на автомобила е представен като стойността на инсталирания атрибут в реда на информационната таблица на машината. Първият междинен резултат се състои от типове, представляващи версиите от 1996 г.

По този начин са необходими само линиите, които обхващат този период. Трябва да използвате селекция, за да ги извлечете. Сега има коли и инспекции, които са били необходими. След това струните се свързват чрез операцията за свързване. Те трябва да бъдат свързани към общ регистрационен номер, тъй като това е единствената обща колона, използва се естествена връзка.

За да разберете дали има някакви проблеми по време на тестовете, трябва да свържете редове за проблеми със сканирането. След свързването на контролните серии към автомобилите, можете да свържете този резултат с таблицата за грешки. Присъединяването следва да се основава на общия регистрационен номер и на проверената дата. Това са единствените обичайни колони в таблиците, така че се използва естествена връзка.

Варианти на смятане без междинни резултати

Пример 2.

Необходима информация: Име на шофьора за модел 1995 г. или по-стари автомобили, които не са били проверени за 2000 г. Името е в таблицата "Шофьор". Правоприлагащите органи са описани в таблицата "Инспекция и коли в трапезарията". По този начин се нуждаем от тези три таблици. Първо, е необходимо да се открият коли, които не са били инспектирани за 2000 г. Невъзможно е този проблем да бъде разрешен, като се използва само инспекцията, посочена в таблицата, тъй като съдържа данни за извършените проверки, а не за тези, които не са били изпълнени. Този проблем се решава чрез търсене на допълнителни автомобили, които са проверени преди 2000 година. Всъщност те се нуждаят само от регистрационните им номера.

Съществуват и други примери, които показват как можете да промените или да намерите информация. Опциите за заявки могат да бъдат оптимизирани с помощта на специални операции. Всъщност, за да се открият и намират, че данните са най-лесните и най-прости, съществува релационен модел на смятането.

Когато информацията е защитена и защитена

Релационният модел на данните за релационна алгебра се съхранява във файлови формати, съдържащи записи. На физическо ниво актуалната информация се фиксира в електромагнитния формат на всяко устройство. Тези устройства за съхранение могат да бъдат разделени на три категории:

1. Основно. Тази категория включва памет, която е директно достъпна за процесора. Регистрите, бързата памет (кеш) и основната (RAM) са директно достъпни за централния, тъй като те са разположени на дънната платка или чипсета. Това хранилище като правило е много малко, супер бързо и нестабилно. Необходимо е постоянно захранване, за да се поддържа състоянието. В случай на повреда всички данни се губят.
2. Второ. Използва се за съхраняване на информация за бъдеща употреба или архивиране. Той включва устройства с памет, които не са част от чипсета или дънната платка на процесора, като например магнитни дискове, оптични дискове (DVD, CD и т.н.), твърди дискове, флаш памети и магнитни ленти.
3. Висше. Използва се за съхраняване на огромни количества данни. Тъй като тези устройства за съхранение са външни за компютърната система, те са най-бавната скорост. Тези приспособления за съхранение се използват главно за архивиране на цялата система. Оптичните дискове и магнитните ленти се използват широко като третично съхранение.

За ефективността на заявките са важни специалните операции на релационната алгебра.

Структура за съхранение

Компютърната система има добре дефинирана йерархия на паметта. Процесорът има директен достъп до главната система, както и към вградените регистри. Времето за достъп до главната памет е очевидно по-малко от скоростта на процесора. За да намалите това несъответствие, въведете кеш. Кешът осигурява най-бързо време за достъп и съдържа данни, които най-често осъществяват достъп до процесора.

Паметта с най-бърз достъп е най-скъпа. Големите устройства за съхранение осигуряват малка скорост и са по-евтини, но могат да съхраняват огромно количество данни в сравнение с регистъра на процесорите или кеш паметта.

Магнитните и твърдите дискове са най-разпространените вторични устройства за съхранение в съвременните компютърни системи. Те се наричат ​​магнитни, те се състоят от метална основа. Тези дискове се поставят вертикално върху шпиндела. Главата за четене / запис се движи между тях и се използва за магнитизиране или премахване на такова място под него. То може да бъде разпознато като 0 (нула) или 1 (един).

Твърдите дискове се форматират в добре дефиниран ред за ефективно съхранение на данни. Той има много концентрични кръгове, наречени писти. Всяка писта е разделена на сектори, където обикновено се съхраняват 512 байта данни.

Файл операции

Дейностите по езиковата система на релационната алгебра и нейните бази данни обикновено могат да бъдат класифицирани в две категории:

• актуализира;
• Търсене.

Първата категория променя стойностите на данните чрез вмъкване, изтриване или актуализиране. От друга страна, операциите по търсене не редактират информация, но я извличат след опционално условно филтриране. При двата вида операции селекцията играе важна роля. Освен създаването и изтриването на файл, може да има няколко операции, които могат да бъдат извършени в тях:

1. Отвори - съществува в един от двата режима на четене или запис. В първия случай операционната система не позволява на никого да променя данните. С други думи, данните се четат само. Файловете, отворени в режим на четене, могат да се споделят от няколко обекта. Режимът за запис ви позволява да промените данните. Файловете могат да се четат, но не могат да се използват заедно.
2. Затварянето е най-важната операция от гледна точка на операционната система, тъй като тя изтрива всички брави (ако е в споделен режим), запазва данните (ако има такива) към вторични носители и освобождава всички буфери и оператори, свързани с файла.
3. Индексирането е метод за структуриране на информация за ефективно извличане на записи от системни файлове въз основа на някои атрибути, на които е била изпълнена тази система. Тя се определя въз основа на атрибути.

Индексирането може да бъде от следния тип:

1. Първичният е дефиниран в подредения файл с данни. Информационният файл е организиран в ключово поле.
2. Вторичният индекс се генерира от полето, което е кандидат-ключът и има уникална стойност във всеки запис или не е ключ с дублиращи се стойности.
3. Групирането се дефинира в подреден файл с данни, в не-ключово поле.

Системата за управление на бази данни или СУБД се отнася до технологията за съхраняване и извличане на информация за потребителите с максимална ефективност, заедно с подходящи мерки за сигурност. Подробното изследване на този въпрос води до заключението, че релационната алгебра е езикът на операторите, които прилагат отношенията като аргументи и ги връщат в резултат на това.