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.

 

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;

 

 

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».

Итак, с учетом всего вышесказанного, операция пересечения двух отношений с помощью языка структурированных запросов запишется следующим образом:

 

Select *

From R₁

Where ключ in

(Select ключ From R ₂);

 

Таким образом, мы видим, что подзапросом в данном случае будет являться оператор в круглых скобках. Этот подзапрос в нашем случае возвращает список значений ключа отношения R₂. И, как следует из нашей записи операторов, из анализа условия выборки, в результирующее отношение попадут только те кортежи отношения R₁, ключ которых содержится в списке ключей отношения R₂. То есть, в итоговом отношении, если вспомнить определение пересечения двух отношений, останутся лишь те кортежи, которые принадлежат обоим отношениям.

 

Операция разности.

 

Как уже было сказано ранее, унарная операция разности двух отношений реализуется аналогично операции пересечения. Здесь также, кроме главного запроса с оператором Select, используется второй, вспомогательный запрос – так называемый подзапрос.

Но в отличие от воплощения в жизнь предыдущей операции, при реализации операции разности необходимо использовать другое ключевое слово, а именно not in, что в дословном переводе означает «не в» или (как уместно перевести в нашем рассматриваемом случае) – «не содержится в».

Итак, пусть, как и в предыдущем примере, у нас имеются две схемы отношений (R₁ и R₂), приблизительно заданные:

R₁ (ключ, …) и

R₂ (ключ, …);

Как видим, среди атрибутов этих отношений снова заданы ключевые атрибуты.

Таким образом, получаем следующий вид для представления в языке структурированных запросов операции разности:

 

Select *

From R₁

Where ключ not in

(Select ключ From R₂);

 

Таким образом, в результирующее отношение выбираются только те кортежи отношения R₁, ключ которых не содержится в списке ключей отношения R₂. Если рассматривать запись буквально, то действительно получается, что из отношения R₁ «вычли» отношение R₂. Отсюда делаем вывод, что условие выборки в этом операторе записано верно (ведь определение разности двух отношений выполняется) и использование ключей, как и в случае реализации операции пересечения, полностью оправдано.

Два случая применения «метода ключей», которые мы рассмотрели, являются самыми распространенными. На этом изучение использования ключей в составлении операторов, представляющих отношения, завершим. Все оставшиеся бинарные операции реляционной алгебры записываются иными способами.