DBMS 中的域关系演算

概述

域关系演算（Domain-Relational calculus）是一种基于逻辑的查询语言，在数据库管理系统（DBMS）中用于查询数据。它是SQL的前身之一，虽然SQL现在已经成为了最广泛使用的查询语言，但域关系演算仍然具有一定的重要性。

类型

域关系演算可以分为两种类型：元组关系演算和域关系演算。

元组关系演算

元组关系演算（Tuple Relational Calculus）通常被描述为一种“非过程性”查询语言，它不指定如何实现查询，而是描述所需的数据。它使用变量来描述数据，而不是使用表名称和列名称来访问数据。元组关系演算可以用于单个表或多个表，它创建一个表的子集来满足查询条件。

域关系演算

域关系演算（Domain Relational Calculus）通常被描述为一种“过程性”的查询语言，因为它指定了如何实现查询。它使用定义在一个域中的谓词逻辑来查询数据，这个域可以定义在一个表中的列上。与元组关系演算不同，域关系演算使用一个表名称和列名称来访问数据。

用法

域关系演算使用一个表名称和列名称来访问数据。它使用定义在一个域中的谓词逻辑来查询数据。下面是一些基本的使用方法：

SELECT

{ t | P(t) }

其中，t表示一个元组，在这里表示一个表中一行的数据，P(t)是一个谓词逻辑，它用于对元组进行筛选。

例如，查询分数大于90分的学生：

{ s | student(s) AND s.score > 90 }

这里的student(s)表示从student表中选择一个元组t并将其命名为s。s.score > 90是一个谓词逻辑，表示过滤出分数大于90分的学生。

PROJECT

π<属性列表> ({ t | P(t) })

其中，属性列表表示需要返回的属性名，{ t | P(t) }表示需要查询的表。

例如，查询学生的姓名和班级：

π<name, class> ({ s | student(s) })

这里的{ s | student(s) }表示从student表中选择一个元组t并将其命名为s，π<name, class>表示返回属性名为name和class的结果。

JOIN

{ t1, t2, ..., tn | P(t1, t2, ..., tn) }

其中，t1, t2, ..., tn表示需要连接的表，P(t1, t2, ..., tn)用于对连接表中的数据进行筛选。

例如，查询学生的姓名和所在班级：

{ s, c | student(s) AND class(c) AND s.class_id = c.id }

这里的s表示student表中的元组，c表示class表中的元组。s.class_id = c.id表示用s.class_id和c.id连接两个表。

结论

域关系演算是一种基于逻辑的查询语言，它可以用于单个表或多个表的查询，虽然已经被SQL所取代，但它仍然具有一定的重要性。掌握域关系演算可以让程序员更好地理解SQL查询的实现方式，从而更好地进行优化和调试。