2.2 关系操作

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思维导图： 

2.2.1 基本的关系操作 

笔记：2.2 关系操作

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2.2 关系操作概述

– 关系模型定义了关系操作的能力，但不规定具体的实现语法。
– 根据上述定义，不同的关系数据库管理系统可以具备不同的语言来实现这些操作。

2.2.1 基本关系操作

1. 查询 (Query) 和 数据操作 (Data Manipulation)
   – 查询 (Query)：关系模型具有强大的查询能力。
   – 数据操作 (Data Manipulation)：包括插入 (Insert)、删除 (Delete)、修改 (Update)。

2023/11/23补充

我的理解：

其实在我看来其实就是对数据库的操控操作。本质还是对数据的操控。

2. 查询操作的分类
   – 选择 (Select)：基于条件筛选元组。
   – 投影 (Project)：选择某些属性，忽略其他属性。
   – 连接 (Join)：基于共同属性组合两个关系。
   – 除 (Divide)：一种特殊的查询操作。
   – 并 (Union)：两个关系的并集。
   – 差 (Except)：一个关系与另一个关系的差集。
   – 交 (Intersection)：两个关系的交集。
   – 笛卡儿积：组合两个关系的所有可能元组。

3. 基本操作与复合操作
   – 选择、投影、并、差、笛卡儿积被视为5种基础操作。
   – 其他操作可以从这五种基本操作中派生。

2.2.2 关系操作的特性

– 集合操作方式：关系操作的核心思想是集合论，即每次操作处理的对象和结果都是元组的集合。这也被称为“一次一集合 (set-at-a-time)”方式。
– 对比非关系模型：与之相对，非关系数据模型采用“一次一记录 (record-at-a-time)”方式来进行数据操作。

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 2.2.2 关系数据语义的分类

笔记：2.2.2 关系数据语言的分类

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2.2.2.1 关系数据语言的历史及分类

1. 早期的关系操作表现形式：
    – 关系代数 (Relational Algebra): 用运算表达查询要求。
    – 关系演算 (Relational Calculus): 用谓词表达查询要求。
        – 可以进一步细分为：
            – 元组关系演算: 基于元组变量的谓词。
            – 域关系演算: 基于域变量的谓词。

我的理解：

其实这里就是要告诉我们关系数据语言的历史，让我们更好的理解这一概念。

2. 关系完备性:
    – 语言如果能表示关系代数所表达的查询，则具有关系完备性。
    – 已证实：关系代数、元组关系演算、域关系演算三者在表达能力上等价。

3. 实际关系数据库语言与理论模型的差异:
    – 虽然关系代数、元组关系演算和域关系演算是理论的查询语言，但与实际数据库系统的语言存在差异。
    – 实际查询语言除基础功能外，还有附加功能如：聚集函数、关系赋值、算术运算等。

4. 结构化查询语言 (SQL):
    – 介于关系代数与关系演算之间的语言。
    – 不仅支持查询，还具备数据定义、数据控制等多种功能。
    – SQL体现了关系数据语言的优点，是关系数据库的标准语言。

2.2.2.2 关系数据语言分类总览:

1. 关系代数语言: 如 ISBL。
2. 关系演算语言: 分为
    – 元组关系演算语言: 如 ALPHA、QUEL。
    – 域关系演算语言: 如 QBE。
3. 具有关系代数和关系演算特点的语言: 如 SQL。

2.2.2.3 SQL的特性:

– 高度非过程化: 用户无需知道数据检索的具体路径。
– 查询优化机制: 数据库系统自动选择最佳存取路径，提高查询效率。

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总结：

重点

1. 基本关系操作：理解查询（Query）以及数据操作（如插入（Insert）、删除（Delete）、修改（Update））的基本原理。
2. 查询操作的分类与应用：掌握选择（Select）、投影（Project）、连接（Join）等操作的具体应用。
3. 关系操作的集合性质：理解关系操作作为集合操作（Set-at-a-time）的特性，与非关系模型（一次一记录操作）的区别。
4. 关系数据语言的分类：了解不同的关系数据语言如关系代数、元组关系演算、域关系演算以及结构化查询语言（SQL）。
5. SQL的特点和应用：SQL的非过程化特性、查询优化、以及其在数据定义、数据操作和数据控制中的应用。

难点

1. 理解不同查询操作的差异与联系：特别是选择、投影、连接等操作在实际使用中的不同。
2. 抽象的查询语言与实际应用的差异：如关系代数、关系演算与SQL之间的联系与区别。
3. SQL的高级特性：理解SQL中的高级功能，如聚集函数、优化查询等。
4. 查询优化的概念：理解关系数据库如何优化查询，选择最有效的存取路径。

易错点

1. 混淆不同类型的关系操作：尤其是在查询操作中，如将选择和投影操作混淆。
2. SQL语法和逻辑错误：在编写SQL查询时，容易出现语法或逻辑错误，特别是在进行复杂的连接和子查询时。
3. 忽视集合操作的特性：在处理关系操作时，忘记其操作对象和结果都是集合的特性，可能导致错误的理解和结果。
4. 过度或错误地使用SQL的高级功能：例如，不恰当地使用聚集函数或忽视查询优化的原则。