Коллектив Авторов - Базы данных: конспект лекций
Условие выборки здесь (и во всех остальных реализациях операций) записывается в виде логического выражения со стандартными связками not (не), and (и), or (или). На атрибуты отношения ссылаемся посредством их имен.
Рассмотрим пример. Определим следующую схему отношения:
Успеваемость (№ зачетной книжки, Семестр, Код предмета, Оценка, Дата);
Здесь, как уже упоминалось ранее, подчеркнутые атрибуты образуют ключ отношения.
Составим оператор Select следующего вида, реализующий унарную операцию выборки:
Select *
From Успеваемость
Where № зачетной книжки = 100 and Семестр = 6;
Понятно, что в результат этого оператора машина выведет успеваемость студента с номером зачетки сто за шестой семестр.
2. Операция проекции.
Операция проекции на языке структурированных запросов реализуется даже проще, чем операция выборки. Напомним, что при применении операции проекции выбираются не строки (как при применении операции выборки), а столбцы. Поэтому достаточно перечислить заголовки нужных столбцов (т. е. имена атрибутов), без указания каких-либо посторонних условий. Итого, получаем оператор следующего вида:
Select список имен атрибутов
From имя отношения;
После применения этого оператора машина выдаст те столбцы таблицы-отношения, имена которых были указаны в первой строчке этого оператора Select.
Как мы уже упоминали ранее, повторяющиеся строки и столбцы исключать из результирующего отношения не обязательно. Но если в заказе или в задании требуется обязательно элиминировать дубликаты, следует использовать специальную опцию языка структурированных запросов – distinct. Эта опция задает автоматическое исключение дубликатов кортежей из отношения. С применением этой опции оператор Select будет выглядеть следующим образом:
Select distinct список имен атрибутов
From имя отношения;
В языке SQL существует специальное обозначение для необязательных элементов выражений – квадратные скобки […]. Поэтому в самом общем виде операция проекции будет выглядеть следующим образом:
Select [distinct] список имен атрибутов
From имя отношения;
Однако если результат применения операции гарантированно не содержит дубликатов или же дубликаты все-таки допустимы, то опцию distinct лучше не указывать, чтобы не загромождать запись, т. е. из соображений производительности работы оператора.
Рассмотрим пример, иллюстрирующий возможность стопроцентной уверенности в отсутствии дубликатов. Пусть дана уже известная нам схема отношений:
Успеваемость (№ зачетной книжки, Семестр, Код предмета, Оценка, Дата).
Пусть дан следующий оператор Select:
Select № зачетной книжки, Семестр, Код предмета
From Успеваемость;
Здесь, как легко видеть, три возвращающихся оператором атрибута образуют ключ отношения. Именно поэтому опция distinct становится излишней, ведь дубликатов гарантированно не будет. Это следует из требования, накладываемого на ключи, называемого ограничением уникальности. Подробнее это свойство мы рассмотрим дальше, но если атрибут ключевой, то дубликатов в нем нет.
3. Операция переименования.
Операция переименования атрибутов на языке структурированных запросов осуществляется довольно просто. А именно воплощается в действительность следующим алгоритмом:
1) в списке имен атрибутов фразы Select перечисляются те атрибуты, которые необходимо переименовать;
2) к каждому указанному атрибуту добавляется специальное ключевое слово as;
3) после каждого вхождения слова as указывается то имя соответствующего атрибута, на которое необходимо поменять имя исходное.
Таким образом, с учетом всего вышесказанного, оператор, соответствующий операции переименования атрибутов, будет выглядеть следующим образом:
Select имя атрибута 1 as новое имя атрибута 1, …
From имя отношения;
Покажем работу этого оператора на примере. Пусть дана уже знакомая нам схема отношения:
Успеваемость (№ зачетной книжки, Семестр, Код предмета,Оценка, Дата);
Пусть у нас имеется заказ поменять имена некоторых атрибутов, а именно вместо «№ зачетной книжки» должно стоять «№ зачетки» и вместо «Оценка» – «Балл».
Запишем, как будет выглядеть оператор Select, реализующий эту операцию переименования:
Select зачетной книжки as № зачетки, Семестр, Код предмета, Оценка as Балл, Дата
From Успеваемость;
Таким образом, результатом применения этого оператора будет новая схема отношения, отличающаяся от исходной схемы отношения «Успеваемость» именами двух атрибутов.
3. Бинарные операции на языке структурированных запросов
Как и унарные операции, операции бинарные также имеют свою реализацию на языке структурированных запросов или SQL. Итак, рассмотрим осуществление на этом языке уже пройденных нами бинарных операций, а именно – операций объединения, пересечения, разности, декартового произведения, естественного соединения, внутреннего и левого, правого, полного внешнего соединения.
1. Операция объединения.
Для того чтобы реализовать операцию объединения двух отношений приходится использовать одновременно два оператора Select, каждый из которых соответствует какому-то одному из исходных отношений-операндов. И к этим двум базовым операторам Select необходимо применить специальную операцию Union. Учитывая все вышесказанное, запишем, как же операция объединения будет выглядеть с использованием семантики языка структурированных запросов:
Select список имен атрибутов отношения 1
From имя отношения 1
Union
Select список имен атрибутов отношения 2
From имя отношения 2;
Важно заметить, что списки имен атрибутов двух объединяемых отношений должны ссылаться на атрибуты совместимых типов и быть перечислены в согласованном порядке. Если это требование не соблюдать, ваш запрос не сможет быть выполнен, и компьютер выдаст сообщение об ошибке.
Но, что интересно отметить, сами имена атрибутов в этих отношениях могут быть различными. В таком случае результирующему отношению приписываются имена атрибутов, указанные в первом операторе Select.
Также необходимо знать, что использование операции Union предполагает автоматическое исключение из результирующего отношения всех дубликатов кортежей. Поэтому, если вам нужно, чтобы все повторяющиеся строки в конечном результате сохранились, вместо операции Union следует применять модификацию этой операции – операцию Union All. В таком случае операция объединения двух отношений будет выглядеть следующим образом:
Select список имен атрибутов отношения 1
From имя отношения 1
Union All
Select список имен атрибутов отношения 2
From имя отношения 2;
В этом случае из результирующего отношения дубликаты кортежей удаляться не будут.
Используя уже упоминавшееся ранее обозначение для необязательных элементов и опций в операторах Select, запишем самый общий вид операции объединения двух отношений на языке структурированных запросов:
Select список имен атрибутов отношения 1
From имя отношения 1
Union [All]
Select список имен атрибутов отношения 2
From имя отношения 2;
2. Операция пересечения.
Операция пересечения и операция разности двух отношений на языке структурированных запросов реализуются похожим образом (мы рассматриваем наиболее простой способ представления, так как, чем проще метод, тем он экономичнее, актуальнее и, следовательно, наиболее востребован). Итак, мы подвергнем разбору способ реализации операции пересечения с использованием ключей.
Этот способ предполагает участие двух конструкций Select, но они не равноправны (как в представлении операции объединения), одна из них является как бы «подконструкцией», «подциклом». Такой оператор обычно называют подзапросом.
Итак, пусть у нас имеются две схемы отношений (R1 и R2), приблизительно определенные следующим образом:
R1 (ключ, …) и
R2 (ключ, …);
Воспользуемся также при записи этой операции специальной опцией in, что буквально означает «в» или (как в данном конкретном случае) «содержится в».
