관계 데이터 연산

• 데이터 모델 = 데이터 구조 + 연산 + 제약조건

관계 데이터 연산(relational data operation)

• 관계 데이터 모델의 연산
• 원하는 데이터를 얻기 위해 릴레이션에 필요한 처리 요구를 수행하는 것
• 관계 대수와 관계 해석이 있음
  • 기능과 표현력 측면에서 능력이 동등함
  • 처리절차를 얼마나 자세히 기술하느냐에 따라 차이를 보임

• 관계 대수(relational algebra)의 개념
  • 원하는 결과를 얻기 위해 릴레이션의 처리 과정을 순서대로 기술하는 언어
    • 절차 언어(procedural language)
  • 릴레이션을 처리하는 연산자들의 모임
    • 대표 연산자 8개
    • 일반 집합 연산자와 순수 관계 연산자로 분류됨
  • 폐쇄 특성(closure property)이 존재함
    • 피연산자도 릴레이션이고 연산의 결과도 릴레이션임

 

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일반 집합 연산자(set operation)

• 릴레이션이 투플의 집합이라는 개념을 이용하는 연산자

 

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합집합

• R U S도메인이 모두 같아야한다
• 릴레이션 R에 속하거나 릴레이션 S에 속하는 모든 투플로 결과 릴레이션 구성

 

• 결과 릴레이션의 특성
  • 차수는 릴레이션 R과 S의 차수와 같음
  • 카디널리티는 리레이션 R과 S의 카디널리티를 더한 것과 같거나 적어짐
• 교환적 특징이 있음
  • R U S = S U R
• 결합적 특징이 있음
  • (R U S) U T = R U (S U T)

 

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교집합

• 릴레이션 R에 속하거나 릴레이션 S에 속하는 모든 투플로 결과 릴레이션 구성

• 결과 릴레이션의 특징
  • 차수는 릴레이션 R과 S의 차수와 같음
  • 카디널리티는 릴레이션 R과 S의 어떤 카디널리티보다 크지 않음
• 교환적 특징이 있음
• 결합적 특징이 있음

 

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차집합: R - S

• 릴레이션 R에는 존재하고 릴레이션 S에는 존재하지 않는 투프로 결과 릴레이션 구성

• 결과 릴레이션의 특징
  • 차수는 릴레이션 R과 S의 차수와 같음
  • R-S의 카디널리티는 릴레이션 R의 카디널리티와 같거나 작음
  • S-R의 카디널리티는 릴레이션 S의 카디널리티와 같거나 작음
• 교환적, 결합적 특징이 없음

 

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• 카티션 프로덕트(cartesian product) : R x S
  • 릴레이션 R에 속한 각 투플과 릴레이션 S에 속한 각 투플을 모두 연결하여 만들어진 새로운 투플로 결과 릴레이션을 구성

 

• 결과 릴레이션의 특성
  • 차수는 릴레이션 R과 S의 차수를 더한 것과 같음
  • 카디널리티는 릴레이션 R과 S의 카디널리티를 곱한 것과 같음
• 교환적 특징이 있음
• 결합적 특징이 있음

 

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순수 관계 연산자(relational operation)

• 릴레이션의 구조와 특성을 이용하는 연산자

 

일반 집한 연산자의 특성

• 피연산자가 두 개 필요함
  • 두 개의 릴레이션을 대상으로 연산을 수행
• 합집합, 교집합, 차집합은 피연산자인 두 릴레이션이 합병이 가능해야 함
  • 합병 가능(union-compatible)조건두 릴레이션에서 서로 대응되는 속성의 도메인이 같아야 함
  • 두 릴레이션의 차수가 같아야 함

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셀렉트(Select)

하나의 릴레이션을 대상으로 연산을 수행데이터 언어적 표현법: 릴레이션 where 조건식

• 비교식, 프레디킷(predicate)이라고도 함
• 속성과 상수의 비교나 속성들 간의 비교로 표현
• 비교연산자(>,<,≤,≥,=,≠)와 논리연산자를 이용해 작성

• 조건식
• 수학적 표현법 : σ(조건식)
• 릴레이션에서 조건을 만족하는 투플만 선택하여 결과 릴레이션을 구성

if 고객 릴레이션에서 등깁이 gold인 투플을 검색하시오

• 고객 where 등급 = ‘gold’ or σ등급=’gold’(고객)

교환적 특징이 있음

 

 

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프로젝트(Project)

하나의 릴레이션을 대상으로 연산을 수행데이터 언어적 표현법 : 릴레이션[속성리스트]

• 수학적 표현법 : π속성리스트(릴레이션)
• 릴레이션에서 선택한 속성의 값으로 결과 릴레이션을 구성

if 고객 릴레이션에서 고객이름, 등급, 적립금을 검색하시오

• π고객이름, 등급, 적립금(고객) or 고객[고객이름, 등급, 적립금]

 

 

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조인(Join)

• 조인 속성의 값이 같은 투플만 연결하여 생성된 투플을 결과 릴레이션에 포함
• 조인 속성 : 두 릴레이션이 공통으로 가지고 있는 속성

표현법: 릴레이션1 ⋈ 릴레이션2

• 표현법 : 릴레이션1 ⋈N 릴레이션2

• 자연조인(natural join)이라고도 함
• 조인 속성을 이용해 두 릴레이션을 조합하여 결과 릴레이션을 구성

 

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디비전(division)

 

릴레이션2의 모든 투플과 관련이 있는 릴레이션1의 투플로 결과 릴레이션을 구성

• 단, 릴레이션1이 릴레이션2의 모든 속성을 포함하고 있어야 연산이 가능함

• 표현법 : 릴레이션1 ÷ 릴레이션2

if 등급이 gold인 고객의 이름과 나이를 검색하시오

• π고객이름,나이(σ등급=’gold’(고객))

 

 

참고 강의) http://www.kocw.net/home/cview.do?cid=9c591659f017851e

데이터베이스의 원리와 응용