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관계 대수와 SQL

관계 대수란?

• 관계 대수는 어떻게 질의를 수행할 것인가 명시하는 절차적인 언어로, 기존의 릴레이션들로부터 연산자들을 적용해서 새로운 릴레이션을 생성한다. 산술 연산자 중 이항 연산자/ 단항 연산자가 있는 것처럼 관계 대수에서도 이항/단항 연산자가 있다.

• 관계 대수연산자들은 필수적인 연산자와 질의를 편하게 하기 위해 있는 연산자들로 구분된다. 여러 연산자들 중 _설렉션과 프로젝션 연산자_만 단항 연산자(입력 릴레이션이 하나)이고 나머지는 모두 이항 연산자이다.

필수인가 아닌가?	연산자	표기법	역할
필수	설렉션(selection)	σ	한 릴레이션에서 실렉션 조건에 맞는 투플들로 부분 집합 생성 ex) Employee릴레이션의 3번 부서 사원을 고르시오 σ부서번호 = 2(Employee)
필수	프로젝션(projection)	π	한 릴레이션의 애트리뷰트들의 부분집합 ex) Employee릴레이션의 모든 사원들의 직급을 구해라 π직급(Employee)
필수	합집합(union)	U	합집합 호환이 되기 위해선 두 릴레이션의 각 칼럼의 수가 같고 각 칼럼에 대해서 도메인이 같아야한다. 두 릴레이션 중 최소하나에는 속한 투플들로 구성된 릴레이션을 반환한다
필수	차집합(difference)	-	A - B 인 경우 A에는 속하지만 B에는 속하지 않는 투플들로 이루어진 릴레이션을 반환한다
필수	카티션 곱(Cartesian product)	X	A X B 인 경우 A릴레이션의 투플과 B 릴레이션의 투플의 모든 가능한 조합을 가진 릴레이션을 반환하는데, 효율적인 연산은 아니다.
안 필수	교집합(intersection)		두 릴레이션에 모두 속한 투플들로 이루어진 릴레이션을 반환한다
안 필수	세타 조인(theta join)		=, <= 등의 조인 조건을 만족하는 투플들로 이루어진 릴레이션을 반환한다.
안 필수	동등 조인(equijoin)		세타 조인 중 = 조건을 이용한 것을 동등 조인이라고 한다
안 필수	자연 조인(natural join)		동등 조인한 결과 릴레이션 중, 조인을 위해 사용한 칼럼은 지운 것이 자연조인이다.
안 필수	세미 조인(semijoin)
안 필수	디비전(devision)	%	A % B 를 하면 A와 차수가 같고, 모든 B의 투플 ab(투플 a와 b를 결합한것)이 존재하는 투플로만 이루어진 릴레이션을 반환함

추가적으로 읽어보면 좋을 자료

관계 해석이란?

원하는 데이터만 명시하고 질의를 어떻게 수행할 것인지는 명시하지 않는 선언적인 언어

SQL이란?

SQL은 비절차적인 언어로 자신이 원하는 바를 명시하지만 처리하는 방법은 명시하지 않는 언어이다.
데이터 정의어: create, alter, drop
데이터 조작어: select, insert, delete, update
데이터 제어어로 구성된다.

1. SELECT: 관계 대수의 설렉션과 다르게, 관계 대수의 설렉션, 프로젝션, 조인, 카티션 곱이 결합된 것이다.
   관계 데이터베이스에서 정보를 검색하는 SQL문으로

   SELECT 칼럼 선택
   FROM 테이블 이름
   WHERE 조건
   GROUP BY 속성
   HAVING 조건
   ORDER BY 정렬기준 속성 ASC/DESC
   

   의 형태로 사용한다.

   • 집단 함수: select 질의의 결과로 나온 릴레이션에 적용되는 함수로 select절과 having 절에만 나타날 수 있다.

   • 그룹화: group by를 사용하면 select절에는 각그룹마다 하나의 값을 갖는 애트리뷰트 집단함수, 그룹화에 사용된 애트리뷰트만 나타날 수 있다.

     • ex: 모든 사원들에 대해서 사원들이 속한 부서별로 그룹화하고, 각 부서마다 부서번호, 평균 급여, 최대급여를 검색하라

     SELECT DNO, AVG(SALARY), MAX(SALARY)
     FROM EMPLOYEE
     GROUP BY DNO;
     

   • Having 절: Having절을 이용해서 각 그룹이 만족해야하는 조건을 명시한다. Having 절에 쓰인 속성은 반드시 GROUP BY절에 나타나거나, 집단함수가 적용되는 값이어야한다.

     • ex: 모든 사원들에 대해서 사원들이 속한 부서번호별로 그룹화하고, 평균 급여가 a 이상인 부서에 대해서 부서번호, 평균 급여, 최대급여를 구하라.

       SELECT DNO, AVG(SALARY), MAX(SALARY)
       FROM EMPLOYEE
       GROUP BY DNO
       HAVING AVG(SALARY) > a
     

2. INSERT

   INSERT INTO 테이블 명
   VALUES 값
   

   릴레이션에 투플을 삽입하는 명령어로, 참조되는 릴레이션에 투플을 삽입할때는 참조 무결성 제약조건을 위배하지않으나, 참조하는 릴레이션에 삽입하는 경우 참조 무결성 제약조건을 위배할 수 도 있다.

3. DELETE

   DELETE
   FROM 릴레이션
   WHERE 조건
   

   릴레이션에서 투플을 삭제하는 명령어로, 참조되는 릴레이션에서 투플을 삭제하는 경우 참조 무결성 제약조건이 위배될 수 있으나, 참조하는 릴레이션에서 투플을 삭제하면 참조 무결서 제약조건을 위배하지 않는다.

4. UPDATE

   UPDATE 테이블 명
   SET 칼럼이름 = 변경하고 싶은값
   WHERE 조건
   

   한 릴레이션에 들어있는 투플들의 값을 수정하는 명령어로, 기본키/외래키 값이 수정되면 참조 무결성 제약조건을 위배할 수도 있다.

참고자료

데이터베이스 배움터(oracle)