第8周第2次课—.ppt

高级数据处理 主讲人： 许雪峰 Email： 办公地点：C7 二楼 203 计科系 补充： 关系代数（1） 本次课主要内容 关系代数概述 关系代数操作 包上关系操作 关系代数概述 关系代数最初是由Codd提出的，它是元组的集合，即关系，用于基于关系的查询 最初开发基于关系模型的DBMS时 ，其中的查询语言大都以关系代数为工具，随着描述性的查询语言SQL的出现，人们在进行数据库查询时，几乎都是使用SQL来定义查询策略 查询处理流程 DBMS首先解析SQL查询，并将它转化为一个等价的关系代数表达式。该表达式的执行效率通常很低，所以DBMS内的查询优化器会对表达式进行优化处理，并产生一个查询执行计划，最后通过DBMS的中间代码生成器产生可执行的代码 SQL查询 关系代数操作 操作对象是关系，操作结果也是关系 最基本的5个关系代数运算：并、差、笛卡尔积、投影、选择，在此基础上，还定义了其他的一些操作：交、连接、除 关系中的集合操作 交 并 差 都是二元操作 并 定义：设关系R和关系S都有n个属性，且相应的属性取自同一个域，则关系R与关系S并的结果是由属于R或S的元组组成的集合，其结果仍具有n个属性 记作： 要保证两个关系进行并操作后，结果还是一个关系，必须满足如下条件： 两个关系具有相同数目的属性，即属性集相同 两个关系的各个属性的类型（即域）必须匹配 两个关系的属性次序完全相同（不同的，在进行并操作之前，先对列排序） 例子 差 定义：设关系R和关系S都有n个属性，且相应的属性取自同一个域，则关系R与关系S差的结果是由属于R而不属于S的所有元组组成的集合，其结果仍具有n个属性 记作： 交 定义：设关系R和关系S都有n个属性，且相应的属性取自同一个域，则关系R与关系S交的结果是由既属于R又属于S的元组组成的集合，其结果仍具有n个属性 记作： 问题 交、并、差三个关系中的集合操作有什么联系？ 笛卡尔积 定义：设关系R和关系S的元组分别具有n列和m列，则关系R和关系S的笛卡尔积是一个n+m列的元组的集合，所得元组的前n列是关系R的一个元组，后m列是关系S的一个元组，若R有k1个元组，S有k2个元组，则它们的笛卡尔积有k1*k2个元组 记作： 投影 定义：关系R上的投影运算就是从R中选择若干属性列形成新的关系，即对关系R进行垂直分割，获取一个可能包含有重复行的表，然后删去重复的元组，形成新的关系，其结果关系是列的子集 记作 例子 选择 定义：关系R上的选择运算就是在关系R中选择满足给定条件的元组，也就是其结果关系是行的子集 记作 连接 定义：连接是从两个关系的笛卡尔积中选取属性值满足一定条件的元组 记作 连接的分类 等值连接 自然连接 二者的区别 在自然连接中，要求同名属性域有相同的值，并去掉重复的属性 在自然连接中，要求去掉重复的行 除 设给定关系模式R(X,Y)和S(Y,Z)，其中X,Y,Z为属性组。R中的Y与S中的Y可以有不同的属性名，但必须出自相同的域集。R与S的除运算得到一个新的关系P(X)。P是R中满足下列条件的元组在X属性列上的投影：元组在X上的分量值x的像集Yx包含S在Y上投影的集合 记作 例子 IT Education Training Date: * 解析器 关系代数表达式 查询优化器 查询执行计划 代码生成器 可执行代码