Việc hiểu về Đại số quan hệ là một yếu tố quan trọng trong việc làm việc với ngôn ngữ truy vấn, đặc biệt là SQL. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cơ chế hoạt động của SQL dựa trên Đại số quan hệ và cách chúng có thể giúp chúng ta làm việc hiệu quả với cơ sở dữ liệu.
SQL là gì?
SQL (Structured Query Language) là một ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc được sử dụng để tương tác, tạo, sửa và truy xuất dữ liệu trong cơ sở dữ liệu quan hệ. SQL cung cấp một cú pháp đơn giản nhưng mạnh mẽ, giúp người dùng có thể truy xuất dữ liệu theo những kết quả mong muốn mà không cần nêu rõ cách thức để đạt được điều đó. Tuy nhiên, để viết câu truy vấn chính xác và hiệu quả, chúng ta cần hiểu về cấu trúc dữ liệu và cách thức hoạt động của ngôn ngữ truy vấn.
Đại số quan hệ là gì?
Đại số quan hệ (Relational Algebra) là một bộ các toán tử và quy tắc được sử dụng để thao tác trên các quan hệ và trả về kết quả là một quan hệ mới. Đại số quan hệ được xem là nền tảng cho các ngôn ngữ truy vấn dữ liệu, trong đó bao gồm cả SQL, sau khi Edgar F. Codd giới thiệu mô hình dữ liệu quan hệ vào năm 1970.
SQL và Đại số quan hệ có một mối liên hệ chặt chẽ. Việc hiểu về Đại số quan hệ sẽ giúp chúng ta có cái nhìn tổng quan về cách thức hoạt động của SQL và từ đó làm việc hiệu quả với cơ sở dữ liệu.
Các phép toán trong đại số quan hệ
Các phép toán trong đại số quan hệ có thể được chia thành hai loại: Phép toán quan hệ và Phép toán tập hợp.
Phép toán quan hệ
Phép chiếu (projection)
Phép chiếu cho phép chọn ra một số thuộc tính từ một quan hệ. Kết quả của phép chiếu là một quan hệ mới chỉ chứa các thuộc tính được chọn.
Ví dụ: Đưa ra danh sách tên tất cả sinh viên.
Đặc trưng của phép chiếu:
- Loại bỏ các bộ trùng nhau.
- Kết quả là một quan hệ mới:
- Có bậc bằng số thuộc tính của danh sách thuộc tính.
- Có bậc nhỏ hơn hoặc bằng bậc của quan hệ gốc.
- Có số bộ ít hơn hoặc bằng số bộ của quan hệ gốc.
Mở rộng phép chiếu cũng được cho phép, cho phép sử dụng các phép toán số học trong danh sách thuộc tính.
Phép chọn (selection)
Phép chọn cho phép lựa chọn các bộ trong một quan hệ theo một điều kiện đã cho. Kết quả của phép chọn là một quan hệ mới chỉ chứa các bộ thỏa mãn điều kiện đã cho.
Ví dụ: Đưa ra tên của các sinh viên sống ở Bundoora.
Phép nối (join)
Phép nối cho phép ghép các bộ từ hai quan hệ theo một điều kiện kết nối. Kết quả của phép nối là một quan hệ mới chứa các thuộc tính từ cả hai quan hệ gốc.
Ví dụ: Đưa ra danh sách sinh viên và khóa học.
Ngoài ra, có một số phép toán nối khác như phép nối tự nhiên, phép nối ngoài trái và phép nối ngoài phải.
Phép chia (division)
Phép chia cho phép chia một quan hệ cho một quan hệ khác. Kết quả của phép chia là một quan hệ mới chỉ chứa các bộ mà tất cả các giá trị thuộc tính trong quan hệ chia đều thuộc quan hệ chia cho.
Phép toán tập hợp
Các phép toán tập hợp cho phép chúng ta kết hợp các bảng trong cơ sở dữ liệu theo một cách cụ thể để truy xuất thông tin từ các bảng khác nhau.
Phép hợp (union)
Phép hợp gồm các bộ thuộc ít nhất một trong hai quan hệ đầu vào. Hai quan hệ khả hợp được xác định trên cùng miền giá trị.
Ví dụ:
Phép giao (intersection)
Phép giao gồm các bộ thuộc cả hai quan hệ đầu vào.
Ví dụ:
Phép trừ (difference)
Phép trừ gồm các bộ thuộc quan hệ thứ nhất nhưng không thuộc quan hệ thứ hai. Hai quan hệ phải là khả hợp.
Ví dụ:
Phân tích đề - các (cartesian product)
Phép phân tích đề - các kết nối từng bộ của quan hệ thứ nhất với mỗi bộ của quan hệ thứ hai.
Ví dụ:
Ứng dụng & Kết luận
Các phép toán trong đại số quan hệ và phép toán tập hợp giúp chúng ta kết hợp các bảng trong cơ sở dữ liệu theo một cách cụ thể để truy xuất thông tin từ các bảng khác nhau. Việc hiểu về Đại số quan hệ là nền tảng giúp chúng ta làm việc hiệu quả với SQL và các câu lệnh truy vấn phức tạp.
Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về SQL, hãy tham khảo các bài viết về SQL trên trang web datapot.vn.
