[DB] 관계 데이터 연산

0. 관계 데이터 연산의 개념

데이터 모델(data model)
  - 데이터 모델링의 결과물을 표현하는 도구
  - 개념적 데이터 모델(ex. E-R 모델)
  - 논리적 데이터 모델(ex. 관계 데이터 모델)
  - 데이터 모델 = 데이터 구조 + 연산 + 제약조건

 

관계 데이터 연산
  - 관계 데이터 모델의 연산
  - 원하는 데이터를 얻기 위해 릴레이션에 필요한 처리 요구를 수행하는 것
  - 관계 대수(데이터의 처리과정을 순서대로 기술)와 관계 해석(처리를 원하는 데이터가 무엇인지만 기술)로 구분
  - 데이터 언어의 유용성을 검증
  - 관계대수, 관계해석으로, 모든 질의(query)를 기술할 수 있는 데이터 언어 = 관계적으로 완전(relationally complete)

 

 

 

1. 관계 대수

관계 대수(relational algebra)
  - 절차 언어(procedural language) : 원하는 결과를 얻기 위해 릴레이션의 처리과정을 순서대로 기술하는 언어
  - 릴레이션을 처리하는 연산자들의 모임(대표연산자 8개, 일반 집합 연산자와 순수 관계 연산자로 분류)
  - 폐쇄 특성(closure property) : 피연산자도 릴레이션이고 연산의 결과도 릴레이션

 

관계 대수의 연산자
  - 일반 집합 연산자
  - 순수 관계 연산자
  - 조인

 

일반 집합 연산자(set operation)
: 피연산자가 2개 필요, 합병 가능(union-compatible)ㅡ차수와 속성 도메인이 같음
  - 합집합 : 튜플 단위 OR연산, 교환법칙, 결합법칙 가능
  - 교집합 : 튜플 단위 AND연산, 교환법칙, 결합법칙 가능
  - 차집합 : 튜플 단위 차집합연산, 교환법칙, 결합법칙 불가능
  - 카디션 프로덕트 : 두 개의 릴레이션의 튜플을 모두 연결하여 만든 새로운 튜플을 반환, 교환법칙, 결합법칙 가능

순수 관계 연산자(relational operation)
: 피연산자 1개, 조건 만족하는 튜플만 선택(select)해 결과 릴레이션을 구성
  - 수학적 표현법, 데이터 언어적 표현법으로 표현 (ex. 시그마_조건식(릴레이션), 릴레이션 where 조건식)
  - 셀렉트 : 조건에 맞는 튜플 선택ㅡ수학적(시그마), 데이터언어적(where), ㅅ(and), V(or) ㄱ(not)로 복합조건
  - 프로젝트 : 선택한 속성값을 결과로ㅡ수학적(파이), 데이터언어적(릴레이션[속성])

조인(join)
  - 자연조인 : 조인속성 값이 같은 튜플끼리 연결 후 중복속성 제거ㅡ릴레이션1 >< N(r, s) 릴레이션2
    ※ 조인속성 : 두 릴레이션이 공통으로 가진 속성
  - 세타조인 : 조인속성 값을 조건(세타)에 맞춰비교 후 튜플연결 ㅡ릴레이션1 >< A=B 릴레이션2
  - 동등조인 : 자연조인과 같지만, 중복속성 제거하지 않음ㅡ릴레이션1 >< 릴레이션2
  - 세미조인 : 조인속성만 프로젝트 후 다른 릴레이션과 자연조인ㅡ▷<
  - 외부조인 : 자연조인에서 제외되는 튜플도 결과에 포함하는 대신, 값이 없는 속성에는 NULL값(왼쪽, 완전, 오른쪽)

 

 

 

2. 관계 해석(relational calculus)

관계해석
  - 처리를 원하는 데이터가 무엇인지만 기술하는 언어(비절차언어)
  - 수학의 프레디킷 해석(predicate calculus)에 기반을 두고 있음
  - 튜플 관계 해석, 도메인 관계 해석으로 분류