Операции обработки в реляционной модели

 

Особенностью операций обработки в реляционной модели по сравнению с иерархической и сетевой моделью является то, что в качестве единичного элемента обработки выступает не запись (экземпляр объекта), а таблица в целом, т. е. множество кортежей (строк-записей). Поэтому все операции обновления являются операциями над множествами и их результатом является также множество, т. е. новая таблица-отношение. К операциям обновления относятся следующие операции:

• операция ОБЪЕДИНЕНИЕ — выполняется над двумя односхемными таблицами-отношениями. Результатом объединения является построенная по той же схеме таблица-отношение, содержащая все кортежи первой таблицы-отношения и все кортежи второй таблицы-отношения. При этом кортежи-дубликаты в итоговой таблице устраняются;

• операция ПЕРЕСЕЧЕНИЕ — выполняется также над двумя односхемными таблицами-отношениями. Результатом является таблица-отношение, построенная по той же схеме и содержащая только те кортежи первой таблицы-отношения, которые входят также в состав кортежей второй таблицы-отношения — razgovorodele.ru. Для примера рассмотрим таблицу «Сотрудники» со схемой (полями) «ФИО», «Год рождения», «Национальность» и таблицу «Вкладчики банка «НАДЕЖНЫЙ» с той же схемой. Результатом их пересечения будет новая таблица с той же схемой, содержащая кортежи только тех сотрудников, которые имеют вклады в банке «НАДЕЖНЫЙ», что иллюстрируется примером, приведенным ниже.

Пример операции пересечения
Пример операции пересечения

• операция ВЫЧИТАНИЕ — выполняется также над двумя односхемными таблицами-отношениями. Результатом является таблица-отношение, построенная по той же схеме и содержащая только те кортежи первой таблицы-отношения, которых нет в составе кортежей второй таблицы-отношения. Результатом операции вычитания над таблицами в предыдущем примере будет новая таблица стой же схемой, содержащая кортежи только тех сотрудников, которые не имеют вкладов в банке «НАДЕЖНЫЙ»;

• операция ПРОИЗВЕДЕНИЕ (ДЕКАРТОВО) — выполняется над таблицами-отношениями с разными схемами. Результатом является таблица-отношение, схема которой включает все поля первой и все поля второй таблицы. Кортежи (строки-записи) результирующей таблицы образуются путем последовательного сцепления каждого кортежа первой таблицы-отношения к каждому кортежу второй таблицы-отношения. Количество кортежей результирующей таблицы соответственно равно произведению количества кортежей первой таблицы на количество кортежей второй таблицы. На рисунке ниже иллюстрируется пример операции произведения;

Пример операции произведения
Пример операции произведения

 

• операция ВЫБОРКА (горизонтальное подмножество) — выполняется над одной таблицей-отношением. Результатом является таблица-отношение той же схемы, содержащая подмножество кортежей исходной таблицы-отношения, удовлетворяющих условию выборки;

• операция ПРОЕКЦИЯ (ВЕРТИКАЛЬНОЕ ПОДМНОЖЕСТВО) -также выполняется над одной таблицей-отношением. Результатом является новая таблица-отношение, схема которой содержит только некоторое подмножество полей исходной таблицы-отношения. Каждому кортежу исходной таблицы соответствует кортеж итоговой таблицы, образованный соответствующими значениями по полям, вошедшим в итоговую таблицу-отношение — razgovorodele.ru. При этом в итоговой таблице кортежи-дубликаты устраняются и поэтому мощность итоговой таблицы (количество кортежей) может быть равна или меньше исходной. На рисунке ниже приведен пример операции проекции;

Пример операции проекции
Пример операции проекции

• операция СОЕДИНЕНИЕ — выполняется над таблицами-отношениями с разными схемами. В каждой таблице-отношении выделяется поле, по которому будет осуществляться соединение. При этом оба поля должны быть определены на одном и том же домене. Схема итоговой таблицы-отношения включает все поля первой таблицы и все поля второй таблицы (как в произведении). Кортежи итоговой таблицы-отношения образуются путем сцепления каждого кортежа из первой таблицы с теми кортежами второй таблицы, значения которых по полю сцепления одинаковы. На рисунке ниже приведен пример операции соединения;

Пример операции соединения
Пример операции соединения

• операция ДЕЛЕНИЕ — выполняется над двумя таблицами-отношениями, первая из которых называется делимым, а вторая делителем. При этом схема таблицы-делителя должна состоять из подмножества полей таблицы делимого. Схема итоговой таблицы-отношения содержит только те поля таблицы-делимого, которых нет во второй таблице-делителе. Кортежи итоговой таблицы-отношения образуются на основе кортежей первой таблицы (делимого) по значениям полей, вошедших в итоговую таблицу при условии того, что если взять произведение (декартово) итоговой таблицы-отношения и второй таблицы-отношения (делителя), то образуются соответствующие кортежи первой таблицы (делимого). На рисунке ниже приведен пример операции деления.

Пример операции деления
Пример операции деления

В своем исходном виде манипуляционная составляющая реляционной модели не предусматривает операции над полями-атрибутами и схемами таблиц-отношений. Однако на практике применение рассмотренных выше операций манипулирования данными может приводить к временным нарушениям требований ограничения целостностей, которые преодолеваются специальными операциями переименования, удаления, добавления полей-атрибутов.

Реляционная модель организации данных сыграла трудно переоценимую роль в развитии программного обеспечения АИС. Именно реляционные СУБД были тем программным инструментарием, на основе которого происходила массовая информатизация малых и средних предприятий и организаций в 80-х годах прошлого века. В начале 90-х годов реляционные СУБД стали фактическим стандартом для построения самых разнообразных информационных систем. Вместе с тем проявились и определенные ограничения реляционной модели, которые не позволяют адекватно описывать такие сложные предметные области, как конструирование, производственные технологические процессы и др. Поэтому в 90-х годах были предприняты попытки создания новых усовершенствованных моделей организации данных в виде постреляционных СУБД и объектно-ориентированных СУБД — razgovorodele.ru. К сожалению, до сей поры ни одна из попыток создания и описания новых моделей описания данных не стандартизована, и количество коммерческих СУБД, основанных на новых моделях данных, исчисляется единицами.