L algebra relazionale in RA

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1 L algebra relazionale in RA Gianluca Cima Anno accademico 2018/2019

2 RA: Un interprete per l Algebra Relazionale Coloro che vogliono scaricare l interprete dell algebra relazionale RA possono accedere al seguente link, dove si trova anche la documentazione del software: junyang/ra2/ In particolare, tramite il link riportato sopra è possibile fare il download del file ra.jar (che è proprio il programma corrispondente all interprete per l algebra relazionale) usato in laboratorio e del file sample.properties, che viene utilizzato dal software. Gianluca Cima L algebra relazionale in RA 13/10/2017 (2/16)

3 Come utilizzare RA 1. Per utilizzare RA bisogna preparare in una directory i seguenti file: ra.jar, sample.properties, un file con estensione.ra, che contiene uno script che va a creare una base di dati, con lo schema delle relazioni e le loro istanze (nel sito di cui sopra si può scaricare un file con estensione.ra di esempio). In particolare, il file sample.properties serve a specificare il nome del file che conterrà tutte le informazioni sulla base di dati che vogliamo usare. Ad esempio, per utilizzare una base di dati di nome alfa, il file sample.properties deve contenere la linea url=jdbc:sqlite:alfa.db perché questo è il meccanismo per assegnare il nome alla base di dati che vogliamo usare. Gianluca Cima L algebra relazionale in RA 13/10/2017 (3/16)

4 Come utilizzare RA 2. Dirigiamoci tramite la shell del sistema operativo nella cartella dove sono presenti i tre file menzionati sopra, e diamo il seguente comando: java -jar ra.jar sample.properties -i nome-file.ra Questo comando legge il file nome-file.ra e crea il file nome.db, dove nome è il nome che abbiamo specificato nel file sample.properties. 3. A questo punto il file nome.db contiene tutte le informazioni sulla base di dati e la seguente istruzione permette di iniziare ad utilizzare l interprete RA usando la base di dati appena creata: java -jar ra.jar sample.properties Gianluca Cima L algebra relazionale in RA 13/10/2017 (4/16)

5 Alcuni comandi utili D ora in poi assumeremo di essere all interno dell interprete RA (stare attenti al punto e virgola alla fine dei comandi!). Il seguente comando lista tutte le relazioni presenti nel DB: \list; Per avere la lista delle tuple della relazione di nome relname occorre lanciare il comando: relname; Per uscire dal sistema occorre lanciare il comando: \quit; Nel seguito, illustriamo i comandi necessari per usare in RA gli operatori dell algebra relazionale. Gianluca Cima L algebra relazionale in RA 13/10/2017 (5/16)

6 Nota preliminare sugli operatori insiemistici Mentre in algebra relazionale pura gli operatori insiemistici si possono applicare solo a relazioni che hanno la stessa struttura (stesso numero di attributi e stessi nomi per gli attributi), in RA la regola è più blanda: gli operatori insiemistici si possono applicare solo a relazioni che hanno la stesso numero di attributi. Gianluca Cima L algebra relazionale in RA 13/10/2017 (6/16)

7 Unione Assumiamo di avere le seguenti due relazioni nella nostra base di dati (il dominio text equivale a string): Laureato(matricola: text, nome:text) { 7274, Rossi, 7432, Neri } Quadro(matricola: text, nome text) { 7432, Neri, 9297, Neri } Algebra relazionale sulle slide: Laureato Quadro In RA: Laureato \union Quadro; Risultato: schema (matricola: text, nome: text) { 7274, Rossi, 7432, Neri, 9297, Neri } Gianluca Cima L algebra relazionale in RA 13/10/2017 (7/16)

8 Intersezione Assumiamo di avere le seguenti due relazioni: Laureato(matricola: text, nome: text) { 7274, Rossi, 7432, Neri } Quadro(matricola: text, nome: text) { 7432, Neri, 9297, Neri } Algebra relazionale sulle slide: Laureato Quadro In RA: Laureato \intersect Quadro; Risultato: schema (matricola: text, nome: text) { 7432, Neri } Gianluca Cima L algebra relazionale in RA 13/10/2017 (8/16)

9 Differenza Assumiamo di avere le seguenti due relazioni: Laureato(matricola: text, nome: text) { 7274, Rossi, 7432, Neri } Quadro(matricola: text, nome: text) { 7432, Neri, 9297, Neri } Algebra relazionale sulle slide: Laureato Quadro In RA: Laureato \diff Quadro; Risultato: schema (matricola: text, nome: text) { 7274, Rossi } Gianluca Cima L algebra relazionale in RA 13/10/2017 (9/16)

10 Ridenominazione In RA la ridenominazione viene specificata indicando la lista completa dei nomi degli attributi che si vogliono nel risultato. La lista deve comprendere un nome per ogni attributo dell operando, non necessariamente diverso da quest ultimo. Assumiamo di avere la seguente relazione: Paternità(padre: text, figlio : text) { Adamo, Abele, Adamo, Caino, Abramo, Isacco } Algebra relazionale sulle slide: REN genitore padre (Paternità) In RA: \rename {genitore, figlio}(paternità); Risultato: schema (genitore: text, figlio: text) { Adamo, Abele, Adamo, Caino, Abramo, Isacco } Gianluca Cima L algebra relazionale in RA 13/10/2017 (10/16)

11 Esempio di utilizzo della ridenominazione Assumiamo di avere le seguenti due relazioni: Paternità(padre: text, figlio: text) { Adamo, Abele, Adamo, Caino, Abramo, Isacco } Maternità(madre: text, figlio: text) { Eva, Abele, Eva, Set, Sara, Isacco } Supponiamo di volerne l unione: Algebra relazionale sulle slide: REN genitore padre (Paternità) REN genitore madre (Maternità) In RA: \rename {genitore, figlio}(paternità) \union rename {genitore, figlio}(maternità); Risultato: schema (genitore: text, figlio: text) { Adamo, Abele, Adamo, Caino, Abramo, Isacco, Eva, Abele, Eva, Set, Sara, Isacco } Gianluca Cima L algebra relazionale in RA 13/10/2017 (11/16)

12 Selezione Assumiamo di avere la seguente relazione: Impiegato(matricola: text, cognome: text, filiale text, stipendio integer) { 7309, Rossi, Roma, 55, 5998, Neri, Milano, 64, 9553, Milano, Milano, 44, 5698, Neri, Napoli, 64 } Supponiamo di volere gli impiegati che guadagnano più di 50 e che lavorano a Milano o a Roma: Algebra relazionale sulle slide: SEL stipendio>50 AND (filiale= Milano OR filiale= Roma ) (Impiegato) In RA: \select {stipendio > 50 AND (filiale= Milano OR filiale= Roma )}(Impiegato); Risultato: schema (matricola: text, cognome: text, filiale text, stipendio integer) { 7309, Rossi, Roma, 55, 5998, Neri, Milano, 64 } Gianluca Cima L algebra relazionale in RA 13/10/2017 (12/16)

13 Proiezione Assumiamo di avere la seguente relazione: Impiegato(matricola: text, cognome: text, filiale: text, stipendio: integer) { 7309, Neri, Napoli, 55, 5998, Neri, Milano, 64, 9553, Rossi, Roma, 44, 5698, Rossi, Roma, 64 } Supponiamo di volere il cognome e la filiale di tutti gli impiegati: Algebra relazionale sulle slide: PROJ Cognome, Filiale (Impiegato) In RA: \project {Cognome, Filiale}(Impiegato); Risultato: schema (cognome: text, filiale: text) { Neri, Napoli, Neri, Milano, Rossi, Roma } Gianluca Cima L algebra relazionale in RA 13/10/2017 (13/16)

14 Join naturale Assumiamo di avere le seguenti due relazioni: Docente(codice: text, corso: text) { 1, BD, 2, P S, 3, Reti, 1, P S } SiInsegna(corso: text, ling: text) { BD, SQL, BD, JAV A, P S, UML, KRST, DAT ALOG } Algebra relazionale sulle slide: Docente JOIN SiInsegna In RA: Docente \join SiInsegna; Risultato: schema (codice: text, corso: text, ling: text) { 1, BD, SQL, 1, BD, JAV A, 2, P S, UML, 1, P S, UML } Gianluca Cima L algebra relazionale in RA 13/10/2017 (14/16)

15 Prodotto cartesiano Assumiamo di avere le seguenti due relazioni: Impiegato(impiegato: text, reparto: text) { Rossi, A, Neri, B, Bianchi, B } Reparto(codice: text, capo: text) { A, Mori, B, Bruni } Algebra relazionale sulle slide: Impiegato JOIN Reparto In RA: Codice \cross Reparto (o, in questo caso, equivalentemente Codice \join Reparto); Risultato: schema (impiegato: text, reparto: text, codice: text, capo: text) { Rossi, A, A, Mori, Rossi, A, B, Bruni, Neri, B, A, Mori, Neri, B, B, Bruni Bianchi, B, A, Mori, Bianchi, B, B, Bruni } Gianluca Cima L algebra relazionale in RA 13/10/2017 (15/16)

16 Theta-join Assumiamo di avere le seguenti due relazioni: Impiegato(impiegato: text, reparto: text) { Rossi, A, Neri, B, Bianchi, B } Reparto(codice: text, capo: text) { A, Mori, B, Bruni } Algebra relazionale sulle slide: Impiegato JOIN reparto=codice Reparto In RA: Impiegato \join {reparto=codice} Reparto; Risultato: schema (impiegato: text, reparto: text, codice: text, capo: text) { Rossi, A, A, Mori, Neri, B, B, Bruni, Bianchi, B, B, Bruni } Gianluca Cima L algebra relazionale in RA 13/10/2017 (16/16)