관계 데이터 연산

 

1. 관계 데이터 연산

1) 데이터모델 : 데이터 구조 + 연산 + 제약조건

 

2) 관계 데이터 연산

-관계 데이터 모델의 연산

-원하는 데이터를 얻기 위해 릴레이션에 필요한 처리 요구를 수행

-관계 대수와 관계 해석으로 분류, 기능과 표현력 측면에서 능력은 동등

 

3) 관계 대수와 관계 해석

(1)관계 대수 

-데이터 처리 과정을 순서대로 기술

-절차언어

-릴레이션을 처리하는 연산자들의 모임 : 일반 집합 연산자와 순수 관계 연산자로 분류

-폐쇄 특성 (Closure property) 이 존재 : 피연산자 = 연산결과 = 릴레이션

 

(2)관계 해석 

-처리를 원하는 데이터가 무엇인지 기술

-비절차언어

-투플 관계 해석

-도메인 관계 해석

 

 

2. 관계 대수 : 일반 집합 연산자

1) 일반 집합 연산자 : 릴레이션이 투플의 집합이라는 개념을 이용한 연산자

2) 일반 집합 연산자의 특성

-2개의 릴레이션 대상 연산

-합병 가능 조건을 만족 = 두 릴레이션의 차수와 도메인이 같아야 함

 

3) 합집합(Union)

- 두 릴레이션 R, S 의 합집합

-결과 릴레이션의 카디널리티는 릴레이션 R 과 S 의 카디널리티를 더한것 보다 같거나 적음

-교환적, 결합적 특징

 

4) 교집합(Intersection)

-두 릴레이션 R,S의 교집합

-결과 카디널리티는 릴레이션 R과 S의 어떤 카디널리티보다 크지 않음

-교환적, 결합적 특징

 

5) 차집합(Difference)

-두 릴레이션 R,S의 차집합

-R-S 의 카디널리티는 릴레이션 R의 카디널리티와 같거나 적음

- 교환적, 결합적 특징

 

6) 카티션 프로덕트(Cartesian product)

-두 릴레이션 R,S의 카디널 프로덕트 $R\times S$

-릴레이션 R에 속한 투플과 릴레이션 S에 속한 투플을 모두 연결하여 새로운  투플로 결과 릴레이션 구성

-결과 카디널리티는 카디널리티 R과 S의 카디널리티를 곱한 것과 같음

-차수는 릴레이션 R과 S의 차수를 더한 것과 같음

-교환적 , 결합적 특징

 

 

3.관계 대수 : 순수 관계 연산자

1) 순수 관계 연산자 : 릴레이션의 구조와 특성을 이용하는 연산자

 

2) 셀렉트(Select)

- 조건을 만족하는 투플만 선택하여 결과 릴레이션 구성

-하나의 릴레이션으로 연산수행

- 수학적 표현법 : $\sigma _{조건식}(릴레이션)$

- 데이터 언어적 표현법 : 릴레이션 where 조건식

-조건식은 비교, 논리 연산자 이용해 작성

-결과 릴레이션은 연산 대상 릴레이션의 수평적 부분집합

- 교환적 특징 있음

 

ex) $\sigma _{등급='gold'}(고객)$

  고객 where 등급 = 'gold'

 

3) 프로젝트 (Project)

-릴레이션에서 선택한 속성 값으로 결과 릴레이션 구성

-하나의 릴레이션으로 연산

-수학적 표현법 : $\pi _{속성리스트}(릴레이션)$

- 데이터 언어적 표현법 : 릴레이션[속성리스트]

-결과 릴레이션에서 동일한 투플은 중복되지 않고 한번만 나타남

-결과 릴레이션은 연산 대상 릴레이션의 수직적 부분집합

 

ex) $\pi _{이름, 등급, 적립금}(고객)$

  고객[이름, 등급, 적립금]

 

4) 조인(Join)

-두 릴레이션을 조합하여 결과 릴레이션 구성

-조인 속성 값이 같은 투플만 연결하여 생성된 투플을 결과 릴레이션에 포함

-표현법 : $릴레이션1 \bowtie 릴레이션2$

-자연조인이라고도 함 $\bowtie _{N}$

(1) 세타조인 (Theta join)

-자연 조인에 비해 더 일반화된 조인

-조인 조건을 만족하는 두 릴레이션의 모든 투플을 연결하여 결과 릴레이션 구성

-결과 릴레이션의 차수는 두 릴레이션의 차수 더한 것

-표현법: $릴레이션1 \bowtie _{A\theta B} 릴레이션2$ : $\theta $는 비교연산자 의미

 

(2) 동일 조인(Equi-join) : $\theta $ 연산자가 '=' 인 세타조인

 

(3) 세미조인 (Semi-join)

-릴레이션2를 조인 속성으로 프로젝트 연산 후 → 릴레이션1에 자연조인

-불필요한 속성을 미리 제거하여 비용 절감 장점

-교환적 특징 없음

-$R\propto S$

 

(4) 외부조인 (Outer join)

-자연 조인 연산에서 제외되는 투플도 결과 릴레이션에 포함시키는 조인

- $R \propto^+ S$

5) 디비전(Division)

-릴레이션2의 모든 투플과 관련된 릴레이션1의 투플로 결과 릴레이션 구성

-릴레이션 1이 릴레이션2의 모든 속성 포함 필요, 같은 도메인이어야 함

-표현법 : 릴레이션 1 ÷ 릴레이션 2