[데이터베이스 개론] Ch6 관계 데이터 연산

학습목표

• 관계 데이터 연산의 개념과 종류를 알아본다.
• 일반 집합 연산자와 순수 관계 연산자의 차이를 이해한다.
• 일반 집합 연산자와 순수 관계 연산자를 이용해 질의를 표현하는 방법을 익힌다.
• 관계 해석의 개념을 간단히 정리해본다.

1. 관계 데이터 연산의 개념

• 관계 대수와 관계 해석은 원하는 데이터를 얻기 위한 처리 절차를 얼마나 자세히 기술하느냐에서 큰 차이를 보인다.
• 관계 대수로 기술된 데이터 처리 요구는 관계 해석으로도 기술할 수 있고, 관계 해석으로 기술된 데이터 처리 요구를 관계 대수로도 기술할 수 있다.
• 질의: 데이터에 대한 처리요구(일반적으로)
• 새로운 데이터 언어가 제안되면 해당 데이터 언어의 유용성을 검증해야 하는데 검증의 기중 역할을 하는 것이 관계 대수와 관계 해석이다.
• 관계 대수나 관계 해석으로 기술할 수 있는 모든 질의를 새로 제안된 데이터 언어로 기술할 수 있으면 관계적으로 완전하다고 하고 해당 언어가 어느 정도 검증됐다고 판단한다.

2. 관계 대수

01. 관계 대수의 개념과 연산자

• 관계 대수는 원하는 결과를 얻디 위해 릴레이션을 처리하는 과정을 순서대로 기술하는 언어다.
• 피연산자인 릴레이션에 연산자를 적용해 얻은 결과도 릴레이션이다.

일반 집합 연산자

• 릴레이션이 투플의 집합이라는 개념을 이용하는데 이는 수학의 집합 관련 연산자를 차용한 것이다.

순수 관계 연산자

• 릴레이션의 구조와 특성을 이용하는 것으로 관계 데이터 모델에서 새로 제시된 연산자다.

02 일반 집합 연산자

• 제약조건
  1. 연산을 위해 피연산자가 2개 필요하다.
  2. 합집합, 교집합, 차집합은 피연산자인 2개의 릴레이션이 합병 가능해야 한다.
• 다음 조건을 만족해야 2개의 릴레이션은 합병이 가능하다.
  1. 두 릴레이션의 차수가 같다. (즉 두 릴레이션은 속성 개수가 같다.)
  2. 2개의 릴레이션에서 서로 대응되는 속성의 도메인이 같다. 단, 도메인이 같으면 속성의 이름은 달라도 된다.

2.1 합집합

2.2 교집합

2.3 차집합

2.4 카티션 프로젝트

• R X S 는 릴레이션 R에 속한 각 투플과 릴레이션 S에 속한 각 투플을 모두 연결하여 만들어진 새로운 투플로 결과 릴레이션을 구성한다.

03 순수 관계 연산자

• 릴레이션의 구조와 특성을 이용하는 연산자다.

3.1 셀렉트

• 릴레이션에서 주어진 조건을 만족하는 투플만 선택하여 결과 릴레이션을 구성한다.

3.2 프로젝트

• 프로젝트 연산은 선택한 속성에 해당하는 값으로 결과 릴레이션을 구성한다.

3.3 조인

• 릴레이션 하나로 원하는 데이터를 얻을 수 없어 관계가 있는 여러 릴레이션을 함께 사용해야하는 경우 조인연산을 이용한다.

3.4 디비전

04 관계 대수를 이용한 질의 표현

05 확장된 관계 대수 연산자

5.1 세미조인

• 릴레이션 S의 조인 속성으로만 구성한(프로젝트한) 릴레이션을 릴레이션 R에 자연 조인하는 것이다.

5.2 외부조인

• 두 릴레이션에 자연 조인 연산을 수행할 때 조인 속성 값이 같은 투플이 상대 릴레이션에 존재하지 않아 조인 연산에서 제외된 모든 투플을 결과 릴레이션에 포함시킨다.

3. 관계 해석

• 관계 해석은 처리를 원하는 데이터가 무엇인지만 기술하는 비절차 언어로, 관계 대수처럼 관계 데이터 연산의 한 종류다.