Курсовая работа: Разработка программы запросов

3) выбрать оптимальный план выполнения.

Все производители серверов баз данных предлагают специальные инструменты создания и просмотра планов выполнения, зачастую обладающие удобным графическим интерфейсом. Также существуют популярные утилиты сторонних производителей, например ТОАО.

В первой главе приведено описание операций реляционной алгебры. Представлены принципы оптимизации запросов. Описано представление запроса в виде диаграммы. А также приведено описание графических сред для просмотра плана выполнения запроса.

Во второй главе описано назначение разработанной программы, представлены ее основные функции.

1 Анализ существующих решений

В начале 70-х годов двадцатого века Кодд опубликовал две статьи, в которых ввел реляционную модель данных (РМД) и реляционные языки обработки данных.

В зависимости от характера математического аппарата, лежащего в основе языков, все языки манипулирования данными в РМД м. разделить на два главных класса: языки реляционной алгебры и языки реляционного исчисления.

Реляционная алгебра - это процедурный язык обработки реляционных таблиц, то есть используется пошаговое выполнение задачи. В реляционном исчислении запрос создается путем определения результата запроса за один шаг.

Реляционная алгебра и реляционное исчисление логически эквивалентны, то есть любой запрос, который можно сформулировать, пользуясь реляционной алгеброй, можно сформулировать при помощи реляционного исчисления, и наоборот. Если язык запросов имеет как минимум те же возможности, что и реляционная алгебра, он называется реляционно полным. Это означает, что любой запрос, который можно сформулировать в реляционной алгебре, должен формулироваться в реляционно полном языке.

Из реляционной алгебры исходят многие термины для понятий обработки данных. А реляционное исчисление имеет важное значение по двум причинам: оно основано на исчислении предикатов формальной логики, SQL концептуально очень близок к нему.

1.1 Операции реляционной алгебры

Вариант реляционной алгебры, предложенный Коддом, включает в себя следующие основные операции: объединение, разность (вычитание), пересечение, декартово (прямое) произведение (или произведение), выборка (селекция, ограничение), проекция, деление и соединение.

Операции реляционной алгебры Кодда можно разделить на две группы: базовые теоретико-множественные и специальные реляционные. Первая группа операций включает в себя классические операции теории множеств: объединение, разность, пересечение и произведение. Вторая группа представляет собой развитие обычных теоретико-множественных операций в направлении к реальным задачам манипулирования данными, в ее состав входят следующие операции: проекция, селекция, деление и соединение.

Реляционные операторы объединения, пересечения и взятия разности требуют, чтобы отношения имели одинаковые заголовки. Действительно, отношения состоят из заголовка и тела. Операция объединения двух отношений есть просто объединение двух множеств кортежей, взятых из тел соответствующих отношений [1].

Отношения называются совместимыми по объединению, если имеют одно и то же множество имен атрибутов, то есть для любого атрибута в одном отношении найдется атрибут с таким же наименованием в другом отношении, атрибуты с одинаковыми именами определены на одних и тех же доменах.

Некоторые отношения не являются совместимыми по объединению, но становятся таковыми после некоторого переименования атрибутов.

Оператор присваивания (:=) позволяет сохранить результат вычисления реляционного выражения в существующем отношении.

Отношение с тем же заголовком, что и у совместимых по типу отношений A и B, и телом, состоящим из кортежей, принадлежащих или A, или B, или обоим отношениям, называется объединением отношений A и B.

Синтаксис:

A U B

Отношение с тем же заголовком, что и у отношений A и B, и телом, состоящим из кортежей, принадлежащих одновременно обоим отношениям A и B, называется пересечением отношений A и B.

Синтаксис:

A ∩ B

Отношение с тем же заголовком, что и у совместимых по типу отношений A и B, и телом, состоящим из кортежей, принадлежащих отношению A и не принадлежащих отношению B, называется разностью отношений A и B.

Синтаксис:

A - B

Отношение (A1, A2, …, Am, B1, B2, …, Bm), заголовок которого является сцеплением заголовков отношений A(A1, A2, …, Am) и B(B1, B2, …, Bm), а тело состоит из кортежей, являющихся сцеплением кортежей отношений A и B:

(a1, a2, …, am, b1, b2, …, bm)

таких, что (a1, a2, …, am)Î A, (b1, b2, …, bm) Î B,

называется декартовым произведением отношений А и В.