Sapientia - Erdélyi Magyar TudományEgyetem (EMTE) ABR ( Adatbázisrendszerek) 1. Előadás : Műveletek a relációs medellben 1.0 Bevezetés. A relációs adatmodell. 1.1 Relációs algebra 1.2 Műveletek a relációs modellben 1.2.1 Relációra vonatkozó megszorítások 1.2.2 Multihalmazon értelmezett műveletek 1.2.3 A relációs modell további kiterjesztései 1
Sapientia - Erdélyi Magyar Tudományegyetem (EMTE) Legelterjedtebb modell 1.0 A relációs adatmodell Egyszerű deklaratív nyelvvel rendelkezik az adatok kezelésére Értékorientált 2
A relációs modellben az adatok egyszerűen reprezentálhatók: kétdimenziós táblákban, u.n. Relációkban Attribútumok: a reláció fejrészében találhatók A reláció-attribútumok a reláció oszlopnevei Általában megadják az oszlopban szereplő adatok jelentését Az ábrán levő attribútumok: cím, év, hossz, műfaj Cím Év Hossz műfaj Csillagok háborúja 1977 124 sci-fi Elfújta a szél 1939 231 dráma Wayne világa 1992 95 vígjáték 3
A relációt a következőképpen jelöljük: R (A1, A2,..., An). A reláció nevét és a reláció attribútumainak a halmazát együtt relációsémának nevezzük. a.) Diákok(Név, SzületésiDátum, CsopKod) Név SzületésiDátum CsopKod Nagy Ödön 1975-DEC-13 512 Kiss Csaba 1971-APR-20 541 Papp József 1973-JAN-6 521 b.) Könyvek(Szerző, Cím, Kiadó, KiadÉv) Szerző Cím Kiadó KiadÉv C.J.Date An Introduction to Database Systems Paul Helman Addison-Wesley 1995 The Science of Database IRWIN 1994 4
Sapientia - Erdélyi Magyar Tudományegyetem (EMTE) Séma: reláció neve és attribútumainak zárójelben való felsorolása Film(cím, év, hossz, műfaj) ekvivalens, mert HALMAZ Film(műfaj, év, cím, hossz) Viszont mindíg kiválasztunk valamilyen standard sorrendet. HALMAZ: Sorrend nem számít Nincs 2 egyforma eleme a halmaznak 5
Sapientia - Erdélyi Magyar Tudományegyetem (EMTE) Sorok: a reláció azon sorai, amelyek különböznek az attribútumokból álló fejléc sorától (angolul tuple) (Csillagok háborúja, 1977, 124, színes) Sorok HALMAZ Komponens: Az oszlop és sor találkozása atomi komponens Értéktartományok: minden sor minden komponense atomi, azaz elemi tipusú (egész, karaktersor, dátum) NEM rekordszerkezet, halmaz, lista Minden attribútumhoz hozzátartozik egy értéktartomány. Cím=Karaktersor; év egész; hossz egész műfaj {sci-fi, dráma, vígjáték} konstansok 6
Sapientia - Erdélyi Magyar Tudományegyetem (EMTE) A relációk előfordulásai A relációk NEM állandóak, többször is változhatnak az idők során. A változások a relációk SORAIRA vonatkoznak általában, új sorok beszúrása (új számlák készítése, új filmek felvétele az adatbázisba) sorok módosítása (pontatlan vagy hiányos információk miatt) sorok törlése (túlhaladott, nem használható információk) SÉMA változtatása KÖLTSÉGES Új attribútum felvétele: Mivel töltsük ki a meglévő sorokban az attribútumok értékeit? 7
Sapientia - Erdélyi Magyar Tudományegyetem (EMTE) A relációs modell tulajdonságai: A tábla nem tartalmazhat két teljesen azonos sort Kulcs értelmezése: egy S attribútumhalmaz az R reláció kulcsa ha: a.) R relációnak nem lehet két sora, melynek értékei megegyeznek az S halmaz minden attribútumára. b.) S egyetlen valódi részhalmaza sem rendelkezik a) tulajdonsággal A táblázat sorainak, oszlopainak sorrendje lényegtelen A táblázat oszlopaira nevükkel hivatkozunk, tehát, két attribútumnak nem lehet ugyanaz a neve 8
Sapientia - Erdélyi Magyar Tudományegyetem (EMTE) Külső kulcs: Egy relációséma attribútumainak valamely részhalmaza külső kulcs (másnéven idegen kulcs, angolul foreign key), ha egy másik séma elsődleges kulcsára hivatkozik Jelölés: a külső kulcsot dőlt betűvel, vagy a hivatkozott kulcsra mutató nyíllal jelöljük Példa. A beszállítói nyilvántartás adatbázissémájából: SZÁMLA (számlaszám, ÁFA, dátum, beszállítókód, összeg) Beszállító (beszállítókód, név, cím) 9
Sapientia - Erdélyi Magyar TudományEgyetem (EMTE) 1.0 Bevezetés A felhasználó legfontosabb problémája az adatbázis lekérdezése. Ezt mutatjuk be absztrakt szempontból A lekérdezési operátorokat használva. Algebrai formában =relációs algebra Logikai formában = Datalog Lehet az SQL vagy a OQL nyelveket használni 10
Sapientia - Erdélyi Magyar TudományEgyetem (EMTE) 1.1 Relációs algebra A relációs algebra műveleteket négy osztályba soroljuk 1. A hagyományos halmazműveletek ( egyesítés, metszet, különbség) 2. Egyes részeket tartunk meg (kiválasztás, vetítés) 3. Relációk kombinálása ( Descartes-i szorzat, összekapcsolás) 4. Átnevezés 11
Sapientia - Erdélyi Magyar TudományEgyetem (EMTE) Relációkon értelmezet halmazműveletek R és S halmazok RUS, egyesítés, az R ben vagy az S ben vannak R S, metszet, az R ben és a S ben vannak R-S, különbség, az R ben van de az S ben nincs Alkalmazási feltételek: -R és S relációk sémája ugyanazokat az attribútomokat kell tartalmazza - az attribútumok sorrendje ugyanaz kell legyen 12
Név Cím Nem születésnap Carrie Fisher 123 Maple St., Hollywood N 09/09/1999 Mark Hamill 456 Oak Rd., Brentwood F 08/08/1988 R reláció Név Cím Nem születésnap Carrie Fisher 123 Maple St., Hollywood N 09/09/1999 Harrison Ford 789 Palm Bv., Beverly H. F 08/08/1988 S reláció Név Cím Nem születésnap Carrie Fisher 123 Maple St., Hollywood N 09/09/1999 Mark Hamill 456 Oak Rd., Brentwood F 08/08/1988 Harrison Ford 789 Palm Bv., Beverly H. F 08/08/1988 R U S 13
Név Cím Nem születésnap Carrie Fisher 123 Maple St., Hollywood N 09/09/1999 Mark Hamill 456 Oak Rd., Brentwood F 08/08/1988 R reláció Név Cím Nem születésnap Carrie Fisher 123 Maple St., Hollywood N 09/09/1999 Harrison Ford 789 Palm Bv., Beverly H. F 08/08/1988 S reláció Név Cím Nem születésnap Carrie Fisher 123 Maple St., Hollywood N 09/09/1999 Név Cím Nem születésnap Mark Hamill 456 Oak Rd., Brentwood F 08/08/1988 R S R \ S Név Cím Nem születésnap Harrison Ford 789 Palm Bv., Beverly H. F 08/08/1988 S \ R 14
Sapientia - Erdélyi Magyar TudományEgyetem (EMTE) Kiválasztás és vetítés Kiválasztás: C (R) Példa: hossz>100 and studio= FOX (Film) Vetítés : A1,A2,..An (R) Példa: cim,ev (Film) Descartes-i szorzat, összekapcsolás Descartes-i szorzat Az első elem a R ből a második az S ből 15
Sapientia - Erdélyi Magyar TudományEgyetem (EMTE) cím év hossz műfaj stúdiónév producerazon Csillagok háborúja 1977 124 sci-fi Fox 12345 Rút kiskacsa 1991 104 dráma Disney 67890 Wayne világa 1992 95 vígjáték Paramount 99999 hossz>100 and stúdiónév= FOX (Film) cím év hossz színes stúdiónév producerazon Csillagok háborúja 1977 124 sci-fi Fox 12345 cím év Csillagok háborúja 1977 Rút kiskacsa 1991 Wayne világa 1992 cím,év(r) 16
Sapientia - Erdélyi Magyar TudományEgyetem (EMTE) A B B C D A R.B S.B C D 1 2 3 4 R 2 5 6 4 7 8 9 10 11 S 1 2 2 5 6 1 2 4 7 8 1 2 9 10 11 3 4 2 5 6 3 4 4 7 8 DESCARTES-i szorzat 3 4 9 10 11 RXS 17
Sapientia - Erdélyi Magyar TudományEgyetem (EMTE) Természetes összekapcsolás: R S Az közös értékek a közös attributumokon R S r összekapcsolt sor s Példa: A B C D 1 2 5 6 3 4 7 8 18
Sapientia - Erdélyi Magyar TudományEgyetem (EMTE) A B C 1 2 3 6 7 8 9 7 8 U B C D 2 3 4 2 3 5 7 8 10 V A B C D 1 2 3 4 1 2 3 5 6 7 8 10 9 7 8 10 U V Természetes összekapcsolás 2 közös attribútumon keresztül (B és C) 19
Sapientia - Erdélyi Magyar TudományEgyetem (EMTE) Théta összekapcsolás R CS A B C 1 2 3 6 7 8 9 7 8 U A<D V B C D 2 3 4 2 3 5 7 8 10 A U.B U.C V.B V.C D 1 2 3 2 3 4 1 2 3 2 3 5 1 2 3 7 8 10 6 7 8 2 3 4 6 7 8 2 3 5 6 7 8 7 8 10 9 7 8 2 3 4 9 7 8 2 3 5 9 7 8 7 8 10 20
Lekérdezések műveletek segítségével Melyek a Fox stúdióban készült, legalább 100 perc hosszúságú filmek, és ezek mikor készültek? Példa: 1. Kiválasztjuk a hossz >=100 sorokat 2. Kiválasztjuk a studio= FOX sorokat 3. Kiszámítjuk a (1) es (2) metszetét cim, ev 4. Levetítjük a cím és év atribútumokra hossz>100 studio= FOX Relációs kifejezésfa film film 21
Adott az adatbázis sémája, amelyik négy relációból áll: Termék(gyártó, modell, típus) PC(modell, sebesség, memória, merevlemez, cd, ár) Laptop(modell, sebesség, memória, merevlemez, képernyő, ár) Nyomtató(modell, színes, típus, ár) a) Melyek azok a PC modellek, amelyek sebessége legalább 3.00? b) Mely gyártók készítenek legalább száz gigabájt méretű merevlemezzel rendelkező laptopot? modell( sebesség>=3.00(pc)) gyártó( merevlemez>=100(laptop Termék)) 22
c) Adjuk meg a B gyártó által gyártott összes termék modellszámát és árát, típustól függetlenül d) Adjuk meg valamennyi színes lézernyomtató modellszámát modell,ár( gyártó= B (PC Termék)) U modell,ár( gyártó= B (Laptop modell,ár( gyártó= B (Nyomtató Termék)) Termék)) U d) modell( színes= igaz AND 23 tipus= lézer (Nyomtató))