2.2 关系操作
2.2.1 基本的关系操作
关系模型中常用的关系操作包括查询（query）操作和插入（insert）、删除（delete）、修改（update）操作两大部分。
关系的查询表达能力很强，是关系操作中最主要的部分。查询操作又可以分为选择（select）、投影（project）、连接（join）、除（divide）、并（union）、差（except）、交（intersection）、笛卡儿积等。其中选择、投影、并、差、笛卡儿积是5种基本操作，其他操作可以用基本操作来定义和导出。
关系操作的特点是集合操作方式，即操作的对象和结果都是集合。这种操作方式也称为一次一集合（set-at-a-time）的方式。相应地，非关系数据模型的数据操作方法则为一次一记录（record-at-a-time）的方式。
2.2.2 关系数据语言的分类
早期的关系操作能力通常用代数方式或逻辑方式来表示，分别称为关系代数（relational algebra）和关系演算（relational calculus）。
关系代数：是用对关系的运算来表达查询要求的。
关系演算：是用谓词来表达查询要求的。
关系演算又可按谓词变元的基本对象是元组变量还是域变量分为元组关系演算和域关系演算。
一个关系数据语言能够表示关系代数可以表示的查询，称为具有完备的表达能力，简称关系完备性。已经证明关系代数、元组关系演算和域关系演算三种语言在表达能力上是等价的，都具备完备的表达能力。
关系代数、元组关系演算和域关系演算均是抽象的查询语言，这些抽象的语言与具体的关系数据库管理系统中实现的实际语言并不完全一样。但它们能用作评估实际系统中查询语言能力的标准或基础。实际的查询语言除了提供关系代数或关系演算的功能外，还提供了许多附加功能，例如聚集函数(aggregation function)、关系赋值、算术运算等，使得目前实际查询语言的功能十分强大。
另外，还有一种介于关系代数和关系演算之间的结构化查询语言(Structured Query Language,SQL)。SQL不仅具有丰富的查询功能，而且具有数据定义和数据控制功能，是集查询、数据定义语言、数据操纵语言和数据控制语言(Data Control Language,DCL)于一体的关系数据语言。它充分体现了关系数据语言的特点和优点，是关系数据库的标准语言。
因此，关系数据语言可以分为以下图2中的三类：
图2 关系数据语言
特别地，SQL语言是一种高度非过程化的语言，用户不必请求数据库管理员为其建立特殊的存取路径，存取路径的选择由关系数据库管理系统的优化机制来完成。例如，在一个存储有几百万条记录的关系中查找符合条件的某一个或某一些记录，从原理上讲可以有多种查找方法。例如，可以顺序扫描这个关系，也可以通过某一种索引来查找。不同的查找路径(或者称为存取路径)的效率是不同的，有的完成某一个查询可能很快，有的可能极慢。关系数据库管理系统中研究和开发了查询优化方法，系统可以自动选择较优的存取路径，提高查询效率。
