Relational Model

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Relatiopnal Model

현재 가장 많이 쓰이는 모델
다양한 Table에 데이터가 저장됨.
Table 모델이라고 해도 과언이 아니다.

Relacion Schema and Instance

• Attributes
  • A1, A2, ..., An
• Schema
  • R = (A1, A2, ..., An)
    • Ex) instructor = (ID, name, dept_name, salary)
• Insatance
  • r(R): 스키마 R에 대해 정의된 관계 인스턴스 r
• Tuple
  • 관계 r의 요소 t를 tuple이라 한다.
  • 테이블에서 하나의 행으로 이루어진 데이터 셋을 의미
  • 레코드라고도 한다.
  • Tuple의 순서는 불규칙적이다.

Attributes

• 인스턴스로 관리하고자 하는 의미상 더 이상 분리되지 않는 최소의 데이터 단위
• domain
  • 각 속성에 대해 들어갈 수 있는 값의 집합
• null
  • 모든 domain의 멤버이다.
  • "unknown"을 가리킨다.

Database Shcema & Instance

• Schema
  • 데이터베이스의 논리적 구조
• Instance
  • 어떤 때에 데이터베이스에서 데이터의 snapshot
• example
  • 

Keys

• super key
  • 각 행을 유일하게 식별할 수 있는 하나 또는 그 이상의 속성들의 집합
    • 유일성만 만족하면 됨
  • 주키를 포함하고 있으면 super key이다.
• candidate key
  • super key K가 최소라면 후보키이다.
  • 모든 릴레이션은 반드시 하나 이상의 후보키를 가져야 한다.
  • 튜플을 유일하게 식별할 수 있는 속성들의 부분집합
• primary key
  • 주키
  • 특정 튜플을 유일하게 구별할 수 있는 속성
  • 후보키 중에서 하나를 선택한다.
• foreign key
  • 다른 테이블에 가서 key가 되는 경우
  • 제약 조건
    • 하나의 릴레이션에서 값은 무조건 또다른 (참조하고 있는 / 참조 되어진) 릴레이션에서 나타나야 한다.
    • ex) instructor에서 dept_name은 instructor가 참조하고있는 department에서 외래키이다.

Relational Query Languages

절차적과 비절차적으로 나뉜다.
"순수" 언어

• Relational algebra
• Tuple relational calculus
• Domain relational calculus

Relational Algebra

관계 대수
하나 또는 두개의 테이블를 입력하여 그 결과를 새로운 테이블을 생성하는 일련의 연산으로 구성된 절차적 언어

6가지의 기본 연산자

• Select: σ
• project: ∏
• union: ∪
• set deifference: −
• Cartesian product: ⅹ
• rename: ρ

Select Operation

• 해당 조건에 맞는 행을 선택
• Notation: σ_p(r)
  • 
  • p는 선택할 때의 조건절
• Example
  • 
• 조건절 비교연산
  • =, ≠, >, ≥, <, ≤
• 조건절 결합
  • ⋀(and), ⋁(or), ⇁(not)
• Example2
  • 

    Project Operation

• 릴레이션에서 원하는 열(또는 속성)을 선택하는데 사용
• 관계 대수에서 Project Operation은 SQL에서 Select Statement와 유사하다.
• Notation: ∏_A1,A2,...Ak(r)
  • 
• Example
  • 

Composition of Relational Operations

Relational Operations의 결합
다음과 같이 결합하여 사용이 가능하다.

Cartesian-Product Operation

• 두 관계로 부터 모든 정보를 결합함
• 두 양쪽 집합의 모든 조합
  • 만일 두 테이블이 각 n, m개의 정보를 가질 때
  • cartesian-product를 수행한 결과 n*m의 정보가 출력
• Notation: ⅹ
• Example
  • 
• 두 관계가 같은 속성을 가질 때 구분하기 위해 관계 이름을 명시한다.
  • 

Join Operation

• 두 릴레이션에서의 모든 Cartesian-Product 수행결과 나온 tuple들 중 조건을 만족하는 tuple만 출력
• Notation: 𝜎_𝜃(𝑟 × 𝑠) | r ⨝_𝜃 s
  • 
  • 
    • join은 상당히 자주 쓰여서 따로 기호를 만들었다.
  • 
  • 𝜃는 조건절
• Example
  • 
  • 

Union Operation

• 합집합
  • 두 릴레이션을 집합의 합집합 기능을 수행
• 조건
  1. 두 릴레이션 r, s가 속성의 개수가 같아야 한다.
  2. 두 릴레이션 r, s가 domain이 같아야 한다.
• Notation: ∪
  • 
• Example
  • 

    Set-Intersection Operation

• 교집합
  • 두 릴레이션을 집합의 교집합 기능을 수행
• 조건
  1. 두 릴레이션 r, s가 속성의 개수가 같아야 한다.
  2. 두 릴레이션 r, s가 domain이 같아야 한다.
• Notation: ⋂
  • 
• Example
  • 

    Set Difference Operation

• 차집합
  • 두 릴레이션을 집합의 차집합 기능을 수행
• 조건
  1. 두 릴레이션 r, s가 속성의 개수가 같아야 한다.
  2. 두 릴레이션 r, s가 domain이 같아야 한다.
• Notation: −
  • 
• Example
  • 

    The Assignment Operation

• 할당 연산을 통해 임시적인 릴레이션 변수에 관계 대수를 쓸 수 있다.
  • 변수에 할당
• Notation: ←
• Example
  • 

    The Rename Operation

• 이름 변경
• Notation: ρ
  • 
  • 테이블 이름을 x라 하고 속성 이름을 A1,A2,...,An라 한다.

    Equivalent Queries

    똑같은 질의
    관계 대수에서 하나 이상의 방법으로 질의를 할 수 있다.
• Example1
  • 
  • 
• Example2
  • 
  • 

위 두 예제는 다른 질의이나 같은 결과를 도출한다.