ΒΑΣΕΙΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Χειμερινό Εξάμηνο 2013 Πράξεις Διαχείρισης Δεδομένων Σχεσιακή Άλγεβρα Δρ. Βαγγελιώ Καβακλή ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ, ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΣΜΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ 1 Πράξεις στο Σχεσιακό Μοντέλο Εκτός από τον ορισμό της δομής της βάσης δεδομένων και των περιορισμών, ένα μοντέλο δεδομένων περιλαμβάνει και ένα σύνολο από πράξεις για τη διαχείριση των δεδομένων Ταξινόμηση πράξεων Πράξεις ενημέρωσης δεδομένων εισαγωγή, διαγραφή, τροποποίηση Πράξεις ανακτήσεων (σχεσιακή άλγεβρα) πράξεις θεωρίας συνόλων: ένωση, τομή, διαφορά, καρτεσιανό γινόμενο ειδικές πράξεις σχεσιακής άλγεβρας: επιλογή, προβολή, συνένωση 2 1
Πράξεις ενημερώσεων Εισαγωγή (insertion) χρησιμοποιείται για την εισαγωγή μιας νέας πλειάδας ή κάποιων νέων πλειάδων σε μια σχέση Διαγραφή (deletion) χρησιμοποιείται για τη διαγραφή πλειάδων Τροποποίηση (modification) χρησιμοποιείται για να αλλάξει τις τιμές κάποιων γνωρισμάτων Οποτεδήποτε εφαρμόζονται πράξεις ενημέρωσης οι περιορισμοί ακεραιότητας που ορίζονται στο σχεσιακό σχήμα της ΒΔ δεν θα πρέπει να παραβιάζονται 3 Εισαγωγή Σύνταξη: insert (<λίστα τιμών>) into R Ιδιότητες: Μοναδιαίος τελεστής Η λίστα τιμών έχει την ίδια διάταξη με το σχήμα της σχέσης Για να ολοκληρωθεί η πράξη με επιτυχία δεν πρέπει να παραβιάζεται κανένας από τους περιορισμούς του σχεσιακού μοντέλου 4 2
Παράδειγμα ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ ΟΝΟΜΑ ΑΡΧ_ΠΑΤ ΕΠΙΘΕΤΟ ΑΡ_ΤΑΥΤ ΗΜ_ΓΕΝ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΛΟ ΜΙΣΘΟΣ ΠΡΟΪΣΤΑ ΜΕΝΟΣ ΑΡΙΘ_Τ ΤΜΗΜΑ Τ_ΟΝΟΜΑ ΚΩΔ_ΤΜΗΜ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ ΗΜΕΡ_ΕΝΑΡΞΗΣ ΤΟΠΟΘ_ΤΜΗΜΑ ΚΩΔ_ΤΜΗΜ ΑΠΑΣΧΟΛΗΣΗ Τ_ΤΟΠΟΘΕΣΙΑ ΕΡΓΟ Ε_ΟΝΟΜΑ ΚΩΔ_ΕΡΓΟΥ ΤΟΠ_ΕΡΓΟΥ Κ_ΤΜΗΜΑ Ε_ΑΡΤΑΥΤ Κ_ΕΡΓΟ ΩΡΕΣ ΕΞΑΡΤΩΜΕΝΟΣ Ε_ΑΡΤΑΥΤ ΟΝΟΜΑ_ΕΞΑΡΤΩΜΕΝΟΥ ΦΥΛΟ ΗΜ_ΓΕΝ ΣΧΕΣΗ 5 ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ ΟΝΟΜΑ ΑΡΧ_ ΕΠΙΘΕΤΟ ΑΡ_ΤΑΥΤ ΗΜ_ΓΕΝ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΛΟ ΜΙΣΘΟΣ ΠΡΟΪΣΤΑ ΑΡΙΘ_Τ ΠΑΤ ΜΕΝΟΣ John B Smith 123456789 1965-01-09 731 Fondren, Houston, M 30000 333445555 5 TX Franklin T Wong 333445555 1955-12-08 638 Voss, Houston, TX M 40000 888667777 5 Alicia J Zelaya 999887777 1968-07-19 3321 Castle, Spring, TX F 25000 987654321 4 Jennifer S Wallace 987654321 1941-06-20 975 Fine Oak, Jumble, F 43000 888665555 4 TX Ramesh K Narayan 666884444 1962-09-15 3321 Castle, Spring, TX M 38000 333445555 5 Joyce A English 453453453 1969-03-29 980 Dallas, Houston, TX M 25000 987654321 4 James E Borg 888665555 1937-11-10 450 Stone, Houston, TX M 55000 Null 1 ΑΠΑΣΧΟΛΗΣΗ Ε_ΑΡΤΑΥΤ Κ_ΕΡΓΟ ΩΡΕΣ 123456789 1 32.5 123456789 2 7.5 666884444 3 40.0 453453453 1 20.0 453453453 2 20.0 333445555 2 10.0 333445555 3 10.0 333445555 10 10.0 333445555 20 10.0 999887777 30 30.0 999887777 10 10.0 999887777 10 35.5 987987987 30 5.0 987654321 30 20.0 987654321 20 15.0 888665555 20 null ΤΜΗΜΑ Τ_ΟΝΟΜΑ ΚΩΔ_ΤΜΗΜ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ ΗΜ_ΕΝΑΡΞΗΣ Research 5 333445555 1988-05-22 Administration 4 987654321 1995-01-01 Headquarters 1 888665555 1981-06-19 ΤΟΠΟΘ_ΤΜΗΜΑ ΚΩΔ_ΤΜΗΜΑ Τ_ΤΟΠΟΘΕΣΙΑ 1 Houston 4 Stafford 5 Bellaire 5 Sugarland 5 Houston ΕΡΓΟ Ε_ΟΝΟΜΑ ΚΩΔ_ΕΡΓΟΥ ΤΟΠ_ΕΡΓΟΥ Κ_ΤΜΗΜΑ ProductX 1 Bellaire 5 ProductY 2 Sugarland 5 ProductZ 3 Houston 5 Computerisation 10 Stafford 4 Reorganisation 20 Houston 1 Newbenefits 30 Stafford 4 ΕΞΑΡΤΩΜΕΝΟΣ Ε_ΑΡΤΑΥΤ ΟΝΟΜΑ_ΕΞΑΡΤΩΜΕΝΟΥ ΦΥΛΟ ΗΜ_ΓΕΝ ΣΧΕΣΗ 333445555 Alice F 1986-04-05 DAUGHTER 333445555 Theodore M 1983-10-25 SON 333445555 Joy F 1958-06-03 SPOUSE 987654321 Abner M 1942-02-28 SPOUSE 123456789 Michael M 1988-01-04 SON 123456789 Alice F 1988-12-30 DAUGHTER 123456789 Elizabeth F 1967-05-05 SPOUSE 6 3
Παράδειγμα ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ ΟΝΟΜΑ ΑΡΧ_ ΠΑΤ ΕΠΙΘΕΤΟ ΑΡ_ΤΑΥΤ ΗΜ_ΓΕΝ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥ ΛΟ ΜΙΣΘΟ Σ ΠΡΟΪΣΤΑΜ ΕΝΟΣ John B Smith 123456789 1965-01-09 731 Fondren, Houston, TX M 30000 333445555 5 Franklin T Wong 333445555 1955-12-08 638 Voss, Houston, TX M 40000 888667777 5 Alicia J Zelaya 999887777 1968-07-19 3321 Castle, Spring, TX F 25000 987654321 4 Jennifer S Wallace 987654321 1941-06-20 975 Fire Oak, Jumble, TX F 43000 888665555 4 Ramesh K Narayan 666884444 1962-09-15 3321 Castle, Spring, TX M 38000 333445555 5 Joyce A English 453453453 1972-07-31 5631 Rice, Houston, TX F 25000 333445555 5 Ahmad V Jabbar 987987987 1969-03-29 980 Dallas, Houston, TX M 25000 987654321 4 James E Borg 888665555 1937-11-10 450 Stone, Houston, TX M 55000 NULL 1 ΑΡΙ Θ_Τ TMHMA Τ_ΟΝΟΜΑ ΚΩΔ_ΤΜΗΜ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ ΗΜΕΡ_ΕΝΑΡΞΗΣ Research 5 333445555 1988-05-22 Administration 4 987654321 1995-01-01 Headquarters 1 888665555 1981-06-19 7 Εισαγωγή - παράδειγμα Insert < Cecilia, F, Kolonsky, null, 1960-04-05, 6357 Windy Lane, Katy, TX, F, 28000, null, 4> into ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ παραβιάζει τον περιορισμό ακεραιότητας οντοτήτων (null για το πρωτεύον κλειδί ΑΡ_ΤΑΥΤ) Insert < Alicia, J, Zelaya, 999887777, 1960-04-05, 6357 Windy Lane, Katy, Tx, F, 28000, 987654321, 4> into ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ παραβιάζει τον περιορισμό κλειδιού διότι ήδη υπάρχει κι άλλη πλειάδα με την ίδια τιμή κλειδιού στη σχέση ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ Insert < Cecilia, F, Kolonsky, 677678989, 1960-04-05, 6357 Windy Lane, Katy, TX, F, 28000, null, 7> into ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ παραβιάζει τον περιορισμό αναφορικής ακεραιότητας για τον ΑΡΙΘ_Τ, διότι δεν υπάρχει πλειάδα στο ΤΜΗΜΑ με ΚΩΔ_ΤΜΗΜ=7 Insert < Cecilia, F, Kolonsky, 677678989, 1960-04-05, 6357 Windy Lane, Katy, TX, F, 28000, null, 4> into ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ ικανοποιεί όλους τους περιορισμούς, επομένως είναι αποδεκτή 8 4
Διαγραφή Σύνταξη: delete from R where <συνθήκη-επιλογής> Ιδιότητες: Μοναδιαίος τελεστής Διαγράφει πλήρεις πλειάδες (tuples) για τις οποίες ικανοποιείται η συνθήκη επιλογής Για να ολοκληρωθεί η πράξη με επιτυχία δεν πρέπει να παραβιάζεται κανένας από τους περιορισμούς του σχεσιακού μοντέλου (ΠΡΟΣΟΧΗ στη διατήρηση της αναφορικής ακεραιότητας) 9 Παράδειγμα Delete from ΑΠΑΣΧΟΛΗΣΗ where <Ε_ΑΡΤΑΥΤ = 999887777 AND Κ_ΕΡΓΟ = 10> αποδεκτή Delete from ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ where <ΑΡ_ΤΑΥΤ= 999887777 > δεν μπορεί να γίνει αποδεκτή διότι δύο πλειάδες της ΑΠΑΣΧΟΛΗΣΗ αναφέρονται στη συγκεκριμένη πλειάδα κι άρα θα προκληθεί παραβίαση της αναφορικής ακεραιότητας Delete from ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ where <ΑΡ_ΤΑΥΤ= 33344555 > θα οδηγήσει σε παραβιάσεις της αναφορικής ακεραιότητας Όταν μια διαγραφή προκαλέσει παραβίαση, υπάρχουν 3 διαθέσιμες επιλογές: 1) απορρίπτεται η διαγραφή 2) διάδοση της διαγραφής 3) τροποποίηση των τιμών των αναφορικών γνωρισμάτων 10 5
Τροποποίηση Σύνταξη: update R set <attribute> = <value> where <συνθήκη-επιλογής> Ιδιότητες: Μοναδιαίος τελεστής Θέτει τιμή στα κατηγορήματα των πλειάδων (tuples) για τις οποίες ικανοποιείται η συνθήκη επιλογής Για να ολοκληρωθεί η πράξη με επιτυχία δεν πρέπει να παραβιάζεται κανένας από τους περιορισμούς του σχεσιακού μοντέλου 11 Παράδειγμα Update ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ <ΜΙΣΘΟΣ=28000> where <ΑΡ_ΤΑΥΤ= 999887777 > αποδεκτή Update ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ <ΑΡΙΘ_Τ=1> where <ΑΡ_ΤΑΥΤ= 99988777 > αποδεκτή Update ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ <ΑΡΙΘ_Τ=7> where <ΑΡ_ΤΑΥΤ= 999887777 > παραβιάζει την αναφορική ακεραιότητα Update ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ <ΑΡ_ΤΑΥΤ= 987654321 > where <ΑΡ_ΤΑΥΤ= 999887777 > παραβιάζει τους περιορισμούς πρωτεύοντος κλειδιού και ακεραιότητας 12 6
Σχεσιακή άλγεβρα Ένας απλός τρόπο δημιουργίας νέων σχέσεων από παλιές. p Ένα σύνολο από πράξεις που όταν εφαρμοστούν σε σχέσεις μας δίνουν νέες σχέσεις Οι πράξεις της σχεσιακής άλγεβρας Πράξεις που αφαιρούν κομμάτια από μια σχέση είτε επιλέγοντας γραμμές είτε προβάλλοντας στήλες Οι συνηθισμένες πράξεις συνόλου - ένωση, τομή, διαφορά Πράξεις που συνδυάζουν πλειάδες από δύο σχέσεις Μετονομασία γνωρισμάτων Μια ακολουθία πράξεων της σχεσιακής άλγεβρας σχηματίζει μια έκφραση της οποίας το αποτέλεσμα είναι επίσης σχέση 13 Επιλογή (select) Επιλογή ενός υποσυνόλου των πλειάδων μιας σχέσης που ικανοποιεί μια συνθήκη επιλογής Συμβολισμός - Σύνταξη: σ συνθήκη-επιλογής (R) Ιδιότητες: Μοναδιαίος τελεστής Αντιμεταθετική πράξη σ συνθ-1 ( σ συνθ-2 (R) ) = σ συνθ-2 ( σ συνθ-1 (R) ) = = σ συνθ-1 AND συνθ-2 (R) βαθμός output = βαθμός input πλήθος πλειάδων = μικρότερο ή ίσο με την αρχική σχέση: ποσοστό που επιλέγονται - επιλεκτικότητα (selectivity) 14 7
Προβολή (project) Επιλέγει ορισμένες στήλες από τον πίνακα μιας σχέσης και απορρίπτει τις υπόλοιπες Συμβολισμός - Σύνταξη: Ιδιότητες: Μοναδιαίος τελεστής π λίστα-πεδίων (R) Απομακρύνονται οι διπλές πλειάδες (duplicate elimination) Μη αντιμεταθετική πράξη π λίστα-1 ( π λίστα-2 (R) ) π λίστα-2 ( π λίστα-1 (R) ) [εν γένει] π λίστα-1 ( π λίστα-2 (R) ) = π λίστα-1 (R) εφόσον η λίστα-1 περιέχει τα γνωρίσματα της λίστα-2 βαθμός output βαθμός input 15 Παραδείγματα σ (ΑΡΙΘ_Τ=4 AND ΜΙΣΘΟΣ>25000) OR (ΑΡΙΘ_Τ=5 AND ΜΙΣΘΟΣ>30000) (ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ) ΟΝΟΜΑ ΑΡΧ_ΠΑΤ ΕΠΙΘΕΤΟ ΑΡ_ΤΑΥΤ ΗΜ_ΓΕΝ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΛΟ ΜΙΣΘΟΣ ΠΡΟΪΣΤΑ ΑΡΙΘ_Τ ΜΕΝΟΣ Franklin T Wong 333445555 1955-12-08 638 Voss, Houston, TX M 40000 888667777 5 Jennifer S Wallace 987654321 1941-06-20 975 Fine Oak, Jumble, TX F 43000 888665555 4 Ramesh K Narayan 666884444 1962-09-15 3321 Castle, Spring, TX M 38000 333445555 5 π ΕΠΙΘΕΤΟ,ΟΝΟΜΑ,ΜΙΣΘΟΣ (ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ) ΕΠΙΘΕΤΟ ΟΝΟΜΑ ΜΙΣΘΟΣ Smith John 30000 Wong Franklin 40000 Zelaya Alicia 25000 Wallace Jennifer 43000 Narayan Ramesh 38000 English Joyce 25000 Borg James 55000 π ΦΥΛΟ,ΜΙΣΘΟΣ (ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ) ΦΥΛΟ ΜΙΣΘΟΣ M 30000 M 40000 F 25000 F 43000 M 38000 M 25000 M 55000 16 8
Ακολουθίες Πράξεων Ανάκτηση του ονόματος, επιθέτου και μισθού κάθε εργαζόμενου που δουλεύει στο τμήμα 5: α τρόπος π ΟΝΟΜΑ, ΠΙΘΕΤΟ, ΜΙΣΘΟΣ (σ ΑΡΙΘ_Τ=5 (ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ)) β τρόπος ΤΜΗΜ5_ΕΡΓ σ ΑΡΙΘ_Τ=5 (ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ) ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ π ΟΝΟΜΑ, ΠΙΘΕΤΟ, ΜΙΣΘΟΣ (ΤΜΗΜ5_ΕΡΓ) 17 Παράδειγμα Ταινία Τίτλος Έτος Διάρκεια Είδος Παίζει Όνομα-Ηθοποιού Τίτλος Έτος Ηθοποιός Όνομα Διεύθυνση Έτος-Γέννησης Σύζυγος-Ηθοποιού 18 9
Παράδειγμα - επιλογή Παραδείγματα τίτλος χρόνος διάρκεια είδος Star Wars 1997 124 έγχρωμη Mighty Ducks 1991 104 έγχρωμη Wayne s World 1992 95 έγχρωμη 1. Ταινίες με διάρκεια μεγαλύτερη των 100 λεπτών) σ διάρκεια > 100 (Ταινία) τίτλος χρόνος διάρκεια είδος Star Wars 1997 124 έγχρωμη Mighty Ducks 1991 104 έγχρωμη 19 Παράδειγμα επιλογή 2 τίτλος χρόνος διάρκεια είδος Star Wars 1997 124 έγχρωμη Mighty Ducks 1991 104 έγχρωμη Wayne s World 1992 95 έγχρωμη 2. Ταινίες με διάρκεια μεγαλύτερη των 100 λεπτών που γυρίστηκαν μετά το 1995 σ διάρκεια > 100 AND χρόνος > 1995 (Ταινία) τίτλος χρόνος διάρκεια είδος Star Wars 1997 124 έγχρωμη 20 10
Παράδειγμα - προβολή 1. Τίτλος, χρόνος, διάρκεια των ταινιών π τίτλος, χρόνος, διάρκεια (Ταινία) τίτλος χρόνος διάρκεια Star Wars 1997 124 Mighty Ducks 1991 104 Wayne s World 1992 95 21 Παράδειγμα προβολή 2 2. Είδος ταινιών π είδος (Ταινία) είδος έγχρωμη Προσοχή: απαλοιφή διπλότυπων 22 11
Μετονομασία Μετονομασία (rename) όνομα στην ενδιάμεση σχέση R Παράδειγμα ΜΕΓΑΛΗΣ_ΔΙΑΡΚΕΙΑΣ σ διάρκεια > 100 (Ταινία) 23 Μετονομασία μετονομασία γνωρισμάτων Παράδειγμα R(λίστα με νέα ονόματα) ΜΕΓΑΛΗΣ_ΔΙΑΡΚΕΙΑΣ (όνομα ταινίας, έτος παραγωγής, διάρκεια, είδος) σ διάρκεια > 100 (Ταινία) όνομα ταινίας έτος παραγωγής διάρκεια είδος Star Wars 1997 124 έγχρωμη Mighty Ducks 1991 104 έγχρωμη 24 12
Συνολοθεωρητικές πράξεις Ένωση (union) Συμβολισμός: R 1 R 2 Δυαδική πράξη αντιμεταθετική - προσεταιριστική Δημιουργεί νέα σχέση που περιέχει τις πλειάδες και των δύο σχέσεων εισόδου (μία φορά την καθεμία) Τομή (intersection) Συμβολισμός: R 1 R 2 Δυαδική πράξη - αντιμεταθετική - προσεταιριστική Δημιουργεί νέα σχέση που περιέχει μόνο τις κοινές πλειάδες των δύο σχέσεων εισόδου 25 Διαφορά (difference) Συμβολισμός: R 1 R 2 Δυαδική πράξη μη-αντιμεταθετική μη-προσεταιριστική Δημιουργεί νέα σχέση που περιέχει τις πλειάδες της πρώτης σχέσης εισόδου που δεν περιέχονται στη δεύτερη Για να είναι δυνατή η εφαρμογή των πράξεων της ένωσης, της τομής και της διαφοράς σε δύο σχέσεις, αυτές πρέπει να είναι συμβατές ως προς την ένωση δηλαδή: 1. Να είναι του ίδιου βαθμού 2. Να υπάρχει 1-προς-1 ισοδυναμία στα πεδία ορισμού των κατηγορημάτων τους 26 13
Σχέσεις συμβατές ως προς την ένωση ΦΟΙΤΗΤΗΣ ΟΝ ΕΠ Susan Yao Ramesh Shah Johny Kohler Barbara Jones Any Ford Jimmy Wang Ernest Gilberd ΦΟΙΤΗΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΩΝ ΟΝ ΕΠ Susan Yao Ramesh Shah Johny Kohler Barbara Jones Any Ford Jimmy Wang Ernest Gilberd ΦΟΙΤΗΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΩΝ John Smith ΟΝ ΕΠ Ricardo Browne Susan Yao Francis Johnson Ramesh Shah ΔΙΔΑΣΚΩΝ ΟΝΟΜΑ ΕΠΙΘΕΤΟ John Smith Ricardo Browne Susan Yao Francis Johnson Ramesh Shah ΦΟΙΤΗΤΗΣ ΔΙΔΑΣΚΩΝ ΟΝ ΕΠ Johny Kohler Barbara Jones Any Ford Jimmy Wang Ernest Gilberd ΔΙΔΑΣΚΩΝ ΦΟΙΤΗΤΗΣ ΟΝOMA ΕΠIΘΕΤΟ John Smith Ricardo Browne Francis Johnson 27 Παράδειγμα - ένωση Ανάκτηση των αριθμών ταυτότητας όλων των εργαζομένων που είτε δουλεύουν στο ΤΜΗΜΑ 5 είτε είναι προϊστάμενοι ενός εργαζόμενου του τμήματος 5 ΤΜΗΜ5_ΕΡΓ σ ΑΡΙΘ_Τ=5 (ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ) ΑΠΟΤΕΛ1 π ΑΡ_ΤΑΥΤ (ΤΜΗΜ5_ΕΡΓ) ΑΠΟΤΕΛ2(ΑΡΤΑΥΤ) π ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ (ΤΜΗΜ5_ΕΡΓ) ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΑΠΟΤΕΛ1 ΑΠΟΤΕΛ2 ΑΠΟΤΕΛ 1 ΑΠΟΤΕΛ 2 ΑΡ_ΤΑΥΤ 123456789 333445555 666884444 453453453 ΑΡ_ΤΑΥΤ 333445555 888665555 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΑΡ_ΤΑΥΤ 123456789 333445555 666884444 453453453 888665555 28 14
Παράδειγμα - τομή Ανάκτηση των αριθμών ταυτότητας όλων των εργαζομένων που είτε δουλεύουν στο ΤΜΗΜΑ 5 και είναι προϊστάμενοι ενός εργαζόμενου του τμήματος 5 ΤΜΗΜ5_ΕΡΓ σ ΑΡΙΘ_Τ=5 (ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ) ΑΠΟΤΕΛ1 π ΑΡ_ΤΑΥΤ (ΤΜΗΜ5_ΕΡΓ) ΑΠΟΤΕΛ2(ΑΡΤΑΥΤ) π ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ (ΤΜΗΜ5_ΕΡΓ) ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΑΠΟΤΕΛ1 ΑΠΟΤΕΛ2 ΑΠΟΤΕΛ 1 ΑΡ_ΤΑΥΤ 123456789 333445555 666884444 453453453 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΑΡ_ΤΑΥΤ 333445555 ΑΠΟΤΕΛ 2 ΑΡ_ΤΑΥΤ 333445555 888665555 29 Καρτεσιανό Γινόμενο (cartesian product) Συμβολισμός: R1 R2 Δυαδική πράξη αντιμεταθετική προσεταιριστική Δημιουργεί νέα σχέση με Κατηγορήματα: το σύνολο των κατηγορημάτων των δύο σχέσεων εισόδου Πλειάδες: όλους τους συνδυασμούς των πλειάδων των σχέσεων εισόδου Δεν απαιτείται συμβατότητα ως προς την ένωση Βαθμός output = βαθμός_input1 + βαθμός_input2 Πλήθος πλειάδων output = Πλήθος_πλειάδων_input1 Πλήθος_πλειάδων_input2 30 15
Δηλαδή R a1 b1 a2 b2 a3 b3 a4 b4 S c1 d1 e1 c2 d2 e2 R S a1 b1 c1 d1 e1 a1 b1 c2 d2 e2 a2 b2 c1 d1 e1 a2 b2 c2 d2 e2 a3 b3 c1 d1 e1 a3 b3 c2 d2 e2 a4 b4 c1 d1 e1 a4 b4 c2 d2 e2 31 Παράδειγμα Ανάκτηση λίστας με εξαρτώμενα μέλη των γυναικών εργαζομένων δηλ. για κάθε εργαζόμενη ζητάμε όνομα, επίθετο εργαζόμενης και ονόματα των εξαρτώμενων μελών (α) ανάκτηση εργαζόμενων γυναικών ΓΥΝ_ΕΡΓΑΖ π ΟΝΟΜΑ, ΕΠΙΘΕΤΟ, ΑΡ_ΤΑΥΤ (σ ΦΥΛΟ= F (ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ)) (β) συσχέτιση εργαζομένων γυναικών με εξαρτώμενους ΕΞΑΡΤ_ΕΡΓΑΖ ΓΥΝ_ΕΡΓΑΖ ΕΞΑΡΤΩΜΕΝΟΣ (γ) επιλογή των πραγματικών εξαρτώμενων των γυναικών εργαζομένων ΠΡΑΓΜ_ΕΞΑΡΤ σ ΑΡ_ΤΑΥΤ = Ε_ΑΡΤΑΥΤ (ΕΞΑΡΤ_ΕΡΓΑΖ) (δ) προβολή των ζητούμενων πεδίων ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ π ΟΝΟΜΑ, ΕΠΙΘΕΤΟ, ΟΝΟΜΑ_ΕΞΑΡΤΩΜΕΝΟΥ (ΠΡΑΓΜ_ΕΞΑΡΤ) 32 16
ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ ΟΝΟΜΑ ΑΡΧ_ ΕΠΙΘΕΤΟ ΑΡ_ΤΑΥΤ ΗΜ_ΓΕΝ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΛΟ ΜΙΣΘΟΣ ΠΡΟΪΣΤΑ ΑΡΙΘ_Τ ΠΑΤ ΜΕΝΟΣ Alicia J Zelaya 999887777 1968-07-19 3321 Castle, Spring, TX F 25000 987654321 4 Jennifer S Wallace 987654321 1941-06-20 975 Fine Oak, Jumble, F 43000 888665555 4 TX Joyce A English 453453453 1969-03-29 980 Dallas, Houston, TX F 25000 987654321 4 ΓΥΝ_ΕΡΓΑΖ ΟΝΟΜΑ ΕΠΙΘΕΤΟ ΑΡ_ΤΑΥΤ Alicia Zelaya 999887777 Jennifer Wallace 987654321 Joyce English 453453453 ΕΞΑΡΤ_ΕΡΓΑΖ ΟΝΟΜΑ ΕΠΙΘΕΤΟ ΑΡ_ΤΑΥΤ Ε_ΑΡΤΑΥΤ ΟΝΟΜΑ_ΕΞΑΡΤΩΜΕΝΟΥ ΦΥΛΟ ΗΜ_ΓΕΝ Alicia Zelaya 999887777 333445555 Alice F 1986-04-05 Alicia Zelaya 999887777 333445555 Theodore M 1983-10-25 Alicia Zelaya 999887777 333445555 Joy F 1958-06-03 Alicia Zelaya 999887777 987654321 Abner M 1942-02-28 Alicia Zelaya 999887777 123456789 Michael M 1988-01-04 Alicia Zelaya 999887777 123456789 Alice F 1988-12-30 Alicia Zelaya 999887777 123456789 Elizabeth F 1967-05-05 Jennifer Wallace 987654321 333445555 Alice F 1986-04-05 Jennifer Wallace 987654321 333445555 Theodore M 1983-10-25 Jennifer Wallace 987654321 333445555 Joy F 1958-06-03 Jennifer Wallace 987654321 987654321 Abner M 1942-02-28 Jennifer Wallace 987654321 123456789 Michael M 1988-01-04 Jennifer Wallace 987654321 123456789 Alice F 1988-12-30 Jennifer Wallace 987654321 123456789 Elizabeth F 1967-05-05 Joyce English 453453453 333445555 Alice F 1986-04-05 Joyce English 453453453 333445555 Theodore M 1983-10-25 Joyce English 453453453 333445555 Joy F 1958-06-03 Joyce English 453453453 987654321 Abner M 1942-02-28 Joyce English 453453453 123456789 Michael M 1988-01-04 Joyce English 453453453 123456789 Alice F 1988-12-30 Joyce English 453453453 123456789 Elizabeth F 1967-05-05 ΕΞΑΡΤ_ΕΡΓΑΖ ΟΝΟΜΑ ΕΠΙΘΕΤΟ ΑΡ_ΤΑΥΤ Ε_ΑΡΤΑΥΤ ΟΝΟΜΑ_ΕΞΑΡΤΩΜΕΝΟΥ ΦΥΛΟ ΗΜ_ΓΕΝ Jennifer Wallace 987654321 987654321 Abner M 1942-02-28 ΕΞΑΡΤ_ΕΡΓΑΖ ΟΝΟΜΑ ΕΠΙΘΕΤΟ ΟΝΟΜΑ_ΕΞΑΡΤΩΜΕΝΟΥ Jennifer Wallace Abner 33 Παρατηρήσεις Το καρτεσιανό γινόμενο δημιουργεί πλειάδες με συνδυασμένα γνωρίσματα των δύο σχέσεων Η ακολουθία καρτεσιανού γινομένου και επιλογής χρησιμοποιείται αρκετά συχνά για την αναγνώριση και την επιλογή σχετιζόμενων πλειάδων ΣΥΝΕΝΩΣΗ Η διαφορά μεταξύ καρτεσιανού γινομένου και συνένωσης: στη συνένωση μόνο οι συνδυασμού των πλειάδων που ικανοποιούν τη συνθήκη συνένωσης εμφανίζονται στο αποτέλεσμα 34 17
Παράδειγμα Ανάκτηση του ονόματος του διευθυντή κάθε τμήματος Α τρόπος (1) συσχέτιση εργαζομένων και τμημάτων ΕΡΓΑΖ_ΤΜΗΜΑ ΤΜΗΜΑ ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ (2) επιλογή των εργαζόμενων που είναι διευθυντές σε κάποιο τμήμα ΔΙΕΥΘ_ΤΜΗΜΑ σ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ=ΑΡ_ΤΑΥΤ (ΕΡΓΑΖ_ΤΜΗΜΑ) Β - τρόπος ΔΙΕΥΘ_ΤΜΗΜΑ ΤΜΗΜΑ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ=ΑΡ_ΤΑΥΤ ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ ΔΙΕΥΘ_ΤΜΗΜ Τ_ΟΝΟΜΑ ΚΩΔ_ΤΜΗΜ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ ΟΝΟΜΑ ΑΡΧ_ΠΑΤ ΕΠΙΘΕΤΟ ΑΡ_ΤΑΥΤ Research 5 333445555 Franklin T Wong 333445555 Administration 4 987654321 Jennifer S Wallace 987654321 Headquarters 1 888665555 James E Borg 888665555 35 Συνένωση (join) Συμβολισμός - Σύνταξη: R 1 συνθήκη-συνένωσης R 2 Ιδιότητες: Δυαδικός τελεστής Αντιμεταθετική πράξη (με αντιστροφή των πεδίων στη συνθήκη βαθμός output = βαθμός_input_1 + βαθμός_input_2 Δεν εμφανίζονται οι πλειάδες που έχουν τιμή null στα πεδία που συμμετέχουν στη συνθήκη συνένωσης Ισοδυναμία με καρτεσιανό γινόμενο και επιλογή σ συνθήκη-συνένωσης (R 1 R 2 ) 36 18
Συνδυασμοί πράξεων Μια σύνθετη πράξη της σχεσιακής άλγεβρας μπορεί να υπολογιστεί με πολλούς τρόπος [εν γένει] Επειδή το join είναι «ακριβή» πράξη, είναι καλύτερο να εκτελούμε πρώτα τα select και τα project. Παράδειγμα σ συνθήκη-επιλογής ( R S) σ συνθήκη-επιλογής (R) σ συνθήκη-επιλογής (S) 37 Παραδείγματα ερωτήσεων Βρες τα ονόματα και τις διευθύνσεις όλων των εργαζομένων που δουλεύουν στο τμήμα Research (α) επιλογή του ζητούμενου Τμήματος RESEARCH_TMHM σ Τ_ΟΝΟΜΑ= Research (TMHMA) (β) ανάκτηση όλων των εργαζομένων στο τμήμα Research ΕΡ_RESEARCH_TMHM (RESEARCH_TMHM ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ) ΚΩΔ_ΤΜΗΜ=ΑΡΙΘ_Τ (γ) προβολή των ζητούμενων πεδίων ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ π ΟΝΟΜΑ, ΕΠΙΘΕΤΟ, ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ (ΕΡ_RESEARCH_TMHM) 38 19
2η Ερώτηση Για κάθε έργο στο Stafford δώσε μια λίστα με τον κωδικό του έργου, το τμήμα στο οποίο υπάγεται και το επίθετο, τη διεύθυνση και την ημερομηνία γέννησης του διευθυντή του τμήματος στο οποίο υπάγεται το έργο (α) STAFFORD_ΕΡΓΑ σ ΤΟΠ_ΕΡΓΟΥ= Stafford (ΕΡΓΑ) (β) ΤΜΗΜΑΤΑ (STAFFORD_ΕΡΓΑ (γ) ΔΙΕΥΘΥΝΤΕΣ_ΕΡΓΩΝ (ΤΜΗΜΑΤΑ Κ_ΤΜΗΜΑ = ΚΩΔ_ΤΜΗΜ ΤΜΗΜΑ) ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ = ΑΡ_ΤΑΥΤ ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟΣ) (δ) ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ π ΚΩΔ_ΕΡΓΟΥ, ΚΩΔ_ΤΜΗΜ, ΕΠΙΘΕΤΟ, ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ, ΗΜΕΡ_ΓΕΝ (ΔΙΕΥΘΥΝΤΕΣ_ΕΡΓΩΝ) 39 Περισσότερα παραδείγματα: JOIN ΝΟΜΟΣ Α/Α ΟΝΟΜΑ ΠΛΗΘΥΣΜΟΣ 1 ΛΕΣΒΟΥ 100.000 2 ΧΙΟΥ 75.000 3 ΣΑΜΟΥ 40.000 ΠΟΛΗ ΞΕΝΟ ΚΛΕΙΔΙ Α/Α ΟΝΟΜΑ ΝΟΜΟΣ 90 ΜΥΤΙΛΗΝΗ 1 91 ΒΡΟΝΤΑΔΟΣ NULL 92 ΣΑΜΟΣ 3 40 20
ΝΟΜΟΣ ΠΟΛΗ ΝΟΜΟΣ.Α/Α ΝΟΜΟΣ.ΟΝΟΜ Α ΠΛΗΘΥΣ ΜΟΣ ΠΟΛΗ.Α/Α ΠΟΛΗ.ΟΝΟΜΑ ΝΟΜΟΣ 1 ΛΕΣΒΟΥ 100.000 90 ΜΥΤΙΛΗΝΗ 1 1 ΛΕΣΒΟΥ 100.000 91 ΒΡΟΝΤΑΔΟΣ NULL 1 ΛΕΣΒΟΥ 100.000 92 ΣΑΜΟΣ 3 2 ΧΙΟΥ 75.000 90 ΜΥΤΙΛΗΝΗ 1 2 ΧΙΟΥ 75.000 91 ΒΡΟΝΤΑΔΟΣ NULL 2 ΧΙΟΥ 75.000 92 ΣΑΜΟΣ 3 3 ΣΑΜΟΥ 40.000 90 ΜΥΤΙΛΗΝΗ 1 3 ΣΑΜΟΥ 40.000 91 ΒΡΟΝΤΑΔΟΣ NULL 3 ΣΑΜΟΥ 40.000 92 ΣΑΜΟΣ 3 41 ΝΟΜΟΣ (ΝΟΜΟΣ.Α/Α=ΝΟΜΟΣ) ΠΟΛΗ ΝΟΜΟΣ.Α/Α ΝΟΜΟΣ.ΟΝΟΜ Α ΠΛΗΘΥΣ ΜΟΣ ΠΟΛΗ.Α/Α ΠΟΛΗ.ΟΝΟΜΑ ΝΟΜΟΣ 1 ΛΕΣΒΟΥ 100.000 90 ΜΥΤΙΛΗΝΗ 1 1 ΛΕΣΒΟΥ 100.000 91 ΒΡΟΝΤΑΔΟΣ NULL 1 ΛΕΣΒΟΥ 100.000 92 ΣΑΜΟΣ 3 2 ΧΙΟΥ 75.000 90 ΜΥΤΙΛΗΝΗ 1 2 ΧΙΟΥ 75.000 91 ΒΡΟΝΤΑΔΟΣ NULL 2 ΧΙΟΥ 75.000 92 ΣΑΜΟΣ 3 3 ΣΑΜΟΥ 40.000 90 ΜΥΤΙΛΗΝΗ 1 3 ΣΑΜΟΥ 40.000 91 ΒΡΟΝΤΑΔΟΣ NULL 3 ΣΑΜΟΥ 40.000 92 ΣΑΜΟΣ 3 ΝΟΜΟΣ.Α/Α ΝΟΜΟΣ.ΟΝΟΜ Α ΠΛΗΘΥΣ ΜΟΣ ΠΟΛΗ.Α/Α ΠΟΛΗ.ΟΝΟΜΑ ΝΟΜΟΣ 1 ΛΕΣΒΟΥ 100.000 90 ΜΥΤΙΛΗΝΗ 1 3 ΣΑΜΟΥ 40.000 92 ΣΑΜΟΣ 3 42 21