[Database] 7. 관계대수와 관계논리

REF: fundamentals of database systems 7th edition

Relational Algebra

정의

• 전체 relation을 조작하는 operation의 집합
  1. set operations(union, intersection, difference, cartesian product)
  2. relational operation(select, project, join)

Relational Operation에 대해 공부해보자.

Unary Operation

Select

• selection condition을 만족하는 tuple만 선택하는 작업
• 𝛔

• 표현 : 𝛔<선택조건>...(relation 이름)
• 선택조건 : 참/거짓 으로만 나타난다.
• 여러개의 선택 조건을 사용할 수 있다.
  • 𝛔<선택조건><boolean operator><선택조건>...(relation 이름)

• 부서 4 직원 중 월급이 25000원 이상인 직원이나 부서5 직원 중 월급이 30000이상인 직원 선택
  • 𝛔 <dno == 4 and salary >= 25000> or <dno == 5 and salary> 30000 >(EMP)
• 특징
  1. ⭐️Unary operations : one operand relation, 1개 relation만 피연산자로 필요
  2. ⭐️Commutative : select 순서가 바뀌어도 동일한 결과
  3. ⭐️독립적 비교 : 각 tuple이 선택조건에 독립적으로 비교
  4. ⭐️결과 tuple의 개수 <= 원본 relation의 tuple 개수

• ⭐️Selectivity of condition
  • select 작업에의해 tuple이 선택되는 비율
  • query optimization에 사용된다.

• SQL의 WHERE 절에 대응된다.

Project

• Select(𝛔)가 row를 선택한다면,
• ⭐️Project(π)는 column(속성)을 선택한다.

• 각 직원의 이름과, 성, 월급을 구하라
  • πLNAME, FNAME, SALARY (EMPLOYEE)

• 특징
  1. ⭐️Not Commutative : π순서에따라 다른 결과를 가져온다.
  2. ⭐️결과 tuple의 개수 <= 원본 relation의 원래 tuple 개수
     • πSEX, SALARY (EMPLOYEE) -> relation에서는 중복을 표현하지 않음.

Renaming

• nested operation => multiple expression

• 소속부서가 5인 직원의 이름, 월급을 출력하라
  • π FNAME, LNAME, SALARY (σ DNO = 5 EMPLOYEE)
    =>
    1. DEP5_EMPS <- σ DNO = 5 EMPLOYEE
    2. RESULT <- π FNAME, LNAME, SALARY (DEPT5_EMPS)

• ⭐️Renaming attribute

1. TEMP <- σ DNO = 5 (EMPLOYEE)
2. R(FIRSTNAME, LASTNAME, SALARY) <- π FNAME, LNAME, SALARY (TEMP)

Set Operation

• binary operation

Union

• 부서 5에서 근무하는 직원이나, 부서 5에서 근무하는 직원을 관리하는 직원의 주민번호를 찾아라.
  1. DEPT5_EMP <- (σ DNO = 5 (EMPLOYEE))
  2. RESULT1 <- π SSN (DEPT5_EMP)
  3. RESULT2 <- π SUPERSSN (DEPT5_EMP)
  4. RESULT <- RESULT1 UNION RESULT2

• ⭐️Union compatibility
  1. ⭐️degree(속성의 갯수)가 같아야한다.
  2. ⭐️대응되는 속성의 domain이 모두 같아야한다.