ABR ( Adatbázisrendszerek) 2. Előadás : Műveletek a relációs modellben 2.2 Műveletek a relációs modellben 2.2.1 Relációra vonatkozó megszorítások 2.2.2 Multihalmazon értelmezett műveletek 2.2.3 A relációs modell további kiterjesztései 1
Adott az adatbázis sémája, amelyik négy relációból áll: Termék(gyártó, modell, típus) PC(modell, sebesség, memória, merevlemez, ár) Laptop(modell, sebesség, memória, merevlemez, képernyő, ár) Nyomtató(modell, színes, típus, ár) 2
e) Melyek azok a gyártók, akik laptopot árulnak, PC-t viszont nem f) Melyek azok a merevlemezméretek, amelyek legalább 2 különboző tipusú PC-ben megtalálhatók? gyártó(laptop gyártó(pc Termék) Termék) f) merevlemez( C(PC X PC_1)) C=(PC.modell<>PC_1.modell) AND (PC.merevlemez=PC_1.merevlemez) 3
g) Adjuk meg azokat a PC párokat, amelyek ugyanolyan gyorsak és a memóriájuk is ugyanakkora. Egy pár csak egyszer jelenjen meg, azaz, ha már szerepel az (i,j), akkor a (j,i) ne jelenjen meg PC.modell,PC_1.modell( C(PC X PC_1)) C=(PC.sebesseg=PC_1.sebesseg) AND (PC.memoria=PC_1.memoria) AND (PC.modell>PC_1.modell) 4
h) Melyek azok a gyártók, amelyek gyártanak legalább két, egymástól különböző, legalább 133 megahertzen működő számítógépet (PC-t vagy Laptopot)? W= modell,gyártó( sebesség>=133(pc modell,gyártó( sebesség>=133(laptop Termék)) U Termék)) W.gyarto( C(W X W_1)) C=(W.modell>W_1.modell) AND (W.gyarto=W_1.gyarto) 5
i) Melyik gyártó gyártja a leggyorsabb számítógépet (PC-t vagy laptopot)? W= sebesség,gyártó(pc sebesség,gyártó(laptop Termék) U Termék) Q1= W.gyarto,W.sebesseg( c1(w X W_1)) Q2= W_1.gyarto,W_1.sebesseg( c2(w X W_1)) Q= gyarto (Q1-Q2) C1=C2=W.sebesseg>W_1.sebesseg 6
W A 133 A 133 A 120 A 120 B 166 B 166 B 200 B 200 A 133 A 120 B 166 A 133 B 166 A 120 B 200 A 133 B 200 A 120 B 200 B 166 A 133 A 133 A 133 A 120 A 133 B 166 A 133 B 200 A 120 A 133 A 120 A 120 A 120 B 166 A 120 B 200 B 166 A 133 B 166 A 120 B 166 B 166 B 166 B 200 B 200 A 133 B 200 A 120 B 200 B 166 B 200 B 200 Q1 Q2 A 133 A 133 B 166 A 120 B 200 B 166 Q= gyarto (Q1-Q2) B 200 7
j) Melyik gyártó gyárt legalább három, különböző sebességű PC-t W= gyarto,sebesseg (PC Termek) gyártó( C(W X W_1 X W_2)) C=(W.gyarto=W_1.gyarto) AND (W_2.gyarto=W_1.gyarto) AND (W.sebesseg<>W_1.sebesseg) AND (W.sebesseg<>W_2.sebesseg) AND (W_1.sebesseg<>W_2.sebesseg) 8
Ekivalens kifejezések és a lekérdezések optimizálása: Definíció: Ekivalens kifejezések amelyek ugyanazt az eredményt adják. Példa: cim,ev ( hossz<100 (film) studio= FOX (film)) cim,ev ( hossz<100 AND studio= FOX (film)) 4. Átnevezés Átnevezés: S(A1,A2,..An) (R) és S (R) Ha csak a reláció nevét akarjuk megváltoztatni 9
2.2.1 Relációkra vonatkozó megszorítások Megszorítások Nagyon fontosak az adatbázisok világában. Megszorítások megadása relációs algebra segítségével 1. Ha R egy relációs kifejezés, akkor az R=Ø egy olyan megszorítás, amelynek jelentése az R-nek üresnek kell lennie vagy másképp az R eredményében egyetlen sor sincs. 10
2. Ha R és S relációs algebrai kifejezések, akkor R S egy olyan megszorítás, melynek jelentése: az R eredményének minden sora benne kell legyen az S eredményében. Természetesen az S eredménye tartalmazhat az R sorain kívül más sorokat is. A két módon megfogalmazott kifejezés ekvivalens. Az R S felírható az R-S=Ø alakban is. 11
Hivatkozási épség: Ha egy érték megjelenik valahol egy környezetben, akkor ugyanez az érték egy másik, az előzővel összefüggő környezetben is megjelenik. Ha egy A objektum (egyed, sor) kapcsolatban áll a B objektummal (egyeddel, sorral, akkor B-nek valóban léteznie kell) Film(cím, év, hossz, színes, stúdiónév, producerazon) Gyártásirányító(név, cím, azonosító, nettóbevétel) producerazon(film) azonosító(gyártásirányító) 12
számlaszám ÁFA Sorszám mértékegység Számlák sorai Számlasorok termék Dátum számlája egységár mennyiség azonosító Kliensek Számla(számlaszám, dátum, áfa, kliensazon) Kliens(azonosító, név, bank, bszámla) név bank bszámla kliensazon(számla) azonosító(kliens) 13
Ekvivalens kifejezések az előbbi feladatokhoz producerazon(film)- azonosító(gyártásirányító)=ø kliensazon(számla azonosító(kliens)) A Filmszínész relációban a nem (gender) megengedett értékei N és F ( nem N AND nem F (Filmszínész))=Ø 14
2.2.2. Multihalmazokon értelmezett műveletek Def.: Az olyan relációt, ahol megengedett az azonos sorok jelenléte multihalmaznak nevezzük. A kereskedelmi adatbázisok ritkán alapulnak halmazokon, bizonyos esetekben megengedett az azonos sorok jelenléte is. Általános szabály: a relációk (táblák) HALMAZOK a lekérdezések eredményei MULTIHALMAZOK Multihalmaz Halmaz Select DISTINCT 15
Mire jók a multihalmazok? Több módon is gyorsíthatja a relációs műveleteket. Vetítés esetén az eredmény multihalmaz, függetlenül lehet dolgozni minden egyes sorral. Ha az eredményt halmazként kezeljük, minden egyes sornál összehasonlítást kell végeznünk az összes többi sorral. Ez sok időt vesz fel, esetenként az információ torzulásához is vezethet. Például, ha értékekre vetítünk. 16
Sszám sorsz egységár Darab Tkód 1234 1 50 3 A35 1235 1 30 5 B36 1235 2 20 10 C37 össz=egységár*darab(számlasor) össz multihalmaz halmaz össz 150 150 Halmaz esetén elveszik az információ, ami pénzügyi problémát okozhat. 150 200 200 17
Multihalmazok egyesítése, metszete, különbsége A B A B A B Ha egy sor m-szer van meg az R-ben és n-szer az S-ben, akkor RUSben (n+m )-szer van meg {1,2} 2-szer az R-ben 5 6 {1,2} 1-szer az S-ben 5 6 {1,2} 3-szor az RUS-ben RUS 18
Multihalmazok egyesítése, metszete, különbsége A B A B A B R S A B 5 6 R\S A B S\R 5 6 R S 19
R multihalmazban t sor n-szer szerepel S multihalmazban t sor m-szer szerepel RUS-ben a t sor (n+m) -szer szerepel R S-ben a t sor min(n,m) -szer szerepel R\S-ben a t sor max(0,n-m)-szer szerepel S\R-ben a t sor max(0,m-n)-szer szerepel 20
Multihalmazon értelmezett kiválasztás A B C 0 2 5 6 7 7 R A B C 6 7 7 C 6(R) 21
Multihalmazok szorzata A B R B C 2 3 4 5 4 5 S A R.B S.B C 2 3 2 3 4 5 4 5 4 5 4 5 R X S 22
Multihalmazok összekapcsolása A B B C 2 3 4 5 4 5 A B C 3 3 R S R S 23
Multihalmaz műveletek halmazokon. RUS R S R\S X Eredmény MH H H MH H H R és S halmazok MH-multihalmaz H halmaz Definíció: Halmazokon végzett műveletek eredménye multihalmaz az egyesítés és a vetítés műveleteivel kapható. 24
A B A B 5 6 V=RUS multihalmaz A B R S halmazok 5 6 U halmaz A B C 5 6 7 8 A,B(U) multihalmaz A B 25
2.2.3. A relációs modell további kiterjesztései Műveletek, amelyek nem részei a relációs adatmodell formális leírásának, a gyakorlatban viszont előfordulnak. Módosítások 1. Sorok beszúrása relációba INSERT 2. Sorok törlése relációkból DELETE 3. Meglévő sorok módosítása, egy vagy több komponensének megváltoztatásával. UPDATE 26
Összesítések Valódi adatbázis-lekérdezőnyelvek lehetővé teszik az ú.n. összesítő műveletek használatát COUNT relációk sorainak leszámlálása SUM oszlop-értékek összeadása AVG átlag-érték kiszámolása MIN oszlop minimum kiszámítása MAX oszlop maximum kiszámítása 27
Nézetek Relációs algebrai kifejezés 1. Program, amelyik kiszámolja az R relációt és ki is nyomtatja 2. Képletek, amelyeknek addig nincs eredményük amíg igazi relációkra nem alkalmazzuk őket A nézeteknek gyakran neveket adunk, ezeket ugyanúgy hasznájuk más algebrai kifejezések argumentumaként, mint a valódi relációkat. 28
Nullértékek NULL érték bizonyos szempontból ugyanolyan érték, mint a többi.más szempontból nem is érték 2 reláció összekapcsolásakor 2 NULL komponens nem egyenlő 1. Ismeretlen érték: tudom, hogy valamilyen értéknek kell ott lennie, de nem tudom, hogy melyik az 2. Alkalmazhatatlan érték: Nincs olyan érték, aminek értelme lenne: hitves attribútum azok esetében, akik egyedülállók 3. Visszatartott érték: Nem vagyunk feljogosítva, hogy ismerjük: titkosított telefonszám, személyi szám (bizonyos esetekben) 29