مفاهيم قواعد البيانات: الجبر العلائقي

مفاهيم قواعد البيانات - الجبر العلائقي

• الجبر العلائقي هو مجموعة أساسية من العمليات للنموذج العلائقي، تمكن المستخدم من تحديد طلبات الاسترجاع الأساسية.
• ناتج عملية الاسترجاع هو علاقة جديدة (جدول جديد) قد تكون ناتجة من جدول واحد أو أكثر.
• سلسلة عمليات الجبر العلائقي تسمى تعبيرًا جبريًا علائقيًا، وتمثل نتيجة استعلام قاعدة البيانات أو طلب استرجاع.

عمليات الجبر العلائقي

• يتكون الجبر العلائقي من عدة مجموعات من العمليات.
• العمليات العلائقية الأحادية تعمل على العلاقات الفردية وتشمل:
  • الاختيار (σ): يختار مجموعة فرعية من السجلات التي تحقق شرطًا ما.
  • الإسقاط (π): يحدد أعمدة معينة من الجدول ويتجاهل الأعمدة الأخرى.
• العمليات العلائقية الثنائية (تعمل على علاقتين)
  • الربط (الرمز ) الربط الطبيعي
• تعتمد عمليات الجبر العلائقية على نظرية المجموعات الرياضية وتشمل:
  • الاتحاد (∪): يجمع بين سجلات جدولين مع حذف المكرر.
  • التقاطع (∩): يحدد السجلات المشتركة بين جدولين.
  • الفرق (-): يحدد السجلات الموجودة في الجدول الأول وغير موجودة في الجدول الثاني.

العمليات العلائقية الأحادية

• تستخدم عملية الاختيار (SELECT) لاختيار مجموعة فرعية من السجلات التي تلبي شرطًا معينًا من جدول ما.
• الاختيار عبارة عن مرشح (Filter) يحتفظ بالصفوف التي تستوفي شرطًا محددًا ويتجاهل الآخرين.
• مثال: لاختيار صفوف الموظفين EMPLOYEE) الذين رقم قسمهم هو 4 أو الذين يزيد راتبهم عن 30.000 دولار، يتم استخدام الترميز التالي: σDNO = 4 (EMPLOYEE)
  σSALARY > 30,000 (EMPLOYEE)
• عملية الاختيار تنتج علاقة جديدة لها نفس خصائص الجدول الأساسي.

عملية الاسقاط

• عملية الإسقاط (Project) تقوم بتحديد أعمدة معينة من الجدول وتجاهل الأعمدة الأخرى.
• الإسقاط ينشئ أقسام عمودية، أحدهما يحتوي على الأعمدة المطلوبة والآخر يحتوي على الأعمدة المهملة.
• مثال: لسرد الاسم الأول والأخير والراتب لكل موظف يتم استخدام:

πFNAME, LNAME, SALARY(EMPLOYEE)

• الشكل العام لعملية الإسقاط : π القائمة < أسماء الأعمدة > R
• عملية الإسقاط تزيل الصفوف المكررة وتنتج جدولاً جديدًا.
• عدد الصفوف في نتيجة الإسقاط يكون دائمًا أقل أو يساوي عدد الصفوف في الجدول الأصلي.
• إذا كانت قائمة السمات تحتوي على المفتاح الأساسي للجدول، فإن عدد الصفوف في نتيجة الإسقاط يساوي عدد الصفوف في الجدول الأصلي.

عمليات الجبر العلائقية من نظرية المجموعات

• المجموعة التالية من عمليات الجبر العلائقي هي العمليات الرياضية القياسية على المجموعات.
• مثال: لاسترجاع رقم الضمان الاجتماعي (SSn) لجميع الموظفين الذين يعملون في القسم 5 أو يشرفون بشكل مباشر على موظف يعمل في القسم 5 ، يمكننا استخدام عملية الاتحاد UNIONكما يلي: DEP5_EMPS ← 6Dno=5(EMPLOYEE) RESULT 1 πssn(DEP5_EMPS) RESULT2(Ssn) Super_ssn(DEP5_EMPS) RESULT RESULT2 U RESULT1
• الاتحاد (∪) : يتطلب أن يكون كلا الجدولين "متوافقين من النوع" أي أن لهما نفس عدد السمات، وأن تكون مجالات السمات المقابلة متوافقة.
• التقاطع (∩) : يحدد السجلات المشتركة بين جدولين.
• الفرق (-) :يحدد السجلات الموجودة في الجدول الأول وغير موجودة في الجدول الثاني.
• العمليات الاتحاد (∪)، والتقاطع (∩)، والفرق (-) ثنائية بمعنى أنها تحتاج جدولين كمدخلات.