Đại số quan hệ là một tập hợp các phép toán và nguyên tắc toán học được sử dụng trong thao tác và xử lý các hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ, chủ yếu được sử dụng để truy vấn, quản lý và truy xuất dữ liệu hiệu quả. Được thành lập bởi Tiến sĩ Edgar F. Codd vào năm 1970, Đại số quan hệ đóng vai trò là nền tảng lý thuyết của Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc (SQL), là ngôn ngữ chiếm ưu thế để truy vấn và quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ. Mục tiêu chính của Đại số quan hệ là cung cấp một khuôn khổ chính thức và nhất quán để thực hiện truy vấn, truy xuất dữ liệu và thao tác trong các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS).
Đại số quan hệ bao gồm hai loại chính: phép tính quan hệ thủ tục (tuple) và khai báo (miền). Phép tính quan hệ thủ tục, còn được gọi là phép tính quan hệ bộ, bao gồm quy trình từng bước để trích xuất thông tin cần thiết từ cơ sở dữ liệu, tập trung vào quá trình thực thi. Mặt khác, phép tính quan hệ khai báo, còn được gọi là phép tính quan hệ miền, tập trung vào thông tin cần thiết mà không chỉ định các bước thuật toán để có được thông tin đó. Cả hai cách tiếp cận đều nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hiểu nền tảng toán học của truy vấn hơn là việc triển khai cụ thể nó trong hệ thống cơ sở dữ liệu.
Trong ngữ cảnh của cơ sở dữ liệu quan hệ, Đại số quan hệ bao gồm một số toán tử cơ bản, bao gồm CHỌN, DỰ ÁN, UNION, SET DIFFERENCE, CARTESIAN product, RENAME, JOIN và DIVIDE, cùng với các toán tử khác. Các toán tử này cho phép các nhà phát triển soạn các truy vấn phức tạp, cho phép họ truy xuất và thao tác dữ liệu một cách hiệu quả trong hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ. Đáng chú ý, các toán tử này có thể được kết hợp để tạo thành các truy vấn phức tạp hơn, mang lại mức độ biểu cảm và tính linh hoạt cao trong việc truy vấn dữ liệu quan hệ.
Ví dụ: hãy xem xét một ví dụ trong đó người dùng muốn truy xuất thông tin về những khách hàng đã đặt hàng trong tháng trước. Bằng cách sử dụng Đại số quan hệ, truy vấn có thể được chia thành nhiều truy vấn phụ liên quan đến việc chiếu thông tin khách hàng và đơn hàng có liên quan, sau đó là thao tác nối để thiết lập mối quan hệ giữa khách hàng và đơn hàng. Toán tử SELECT sau đó có thể được sử dụng để lọc kết quả dựa trên giới hạn thời gian cần thiết. Ở đây, sự kết hợp của các toán tử Đại số quan hệ cơ bản cho phép trích xuất dữ liệu cần thiết một cách ngắn gọn và hiệu quả.
Đại số quan hệ đóng một vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa và thực thi các truy vấn SQL trong RDBMS. Trình tối ưu hóa truy vấn thường sử dụng các nguyên tắc của Đại số quan hệ để khám phá các kế hoạch thực hiện truy vấn khác nhau và chọn kế hoạch hiệu quả nhất theo mô hình chi phí của RDBMS. Do đó, sự hiểu biết sâu sắc về Đại số quan hệ có thể giúp các nhà phát triển tạo ra các ứng dụng có hiệu suất cao và có thể mở rộng bằng cách viết các truy vấn SQL hiệu quả và áp dụng các phương pháp hay nhất trong thiết kế cơ sở dữ liệu.
Tại AppMaster, nền tảng no-code của chúng tôi cho phép người dùng quản lý hiệu quả cơ sở dữ liệu quan hệ bằng cách sử dụng các công cụ lập mô hình dữ liệu trực quan và tích hợp liền mạch với cơ sở dữ liệu tương thích với PostgreSQL. Điều này tạo điều kiện cho sự phát triển nhanh chóng và hiệu quả của các ứng dụng back-end, web và di động tận dụng sức mạnh của cơ sở dữ liệu quan hệ mà không cần kiến thức sâu rộng về Đại số quan hệ hoặc SQL. Bằng cách tuân thủ các phương pháp hay nhất và tiêu chuẩn ngành trong thiết kế cơ sở dữ liệu và tối ưu hóa truy vấn, AppMaster đảm bảo các ứng dụng được tạo có khả năng mở rộng, hoạt động hiệu quả và được điều chỉnh theo yêu cầu của các trường hợp sử dụng đa dạng, từ doanh nghiệp nhỏ đến doanh nghiệp lớn.
Để nâng cao hơn nữa trải nghiệm của khách hàng, AppMaster cung cấp các tính năng nâng cao như lập mô hình Quy trình kinh doanh, tích hợp API REST và WSS Endpoint cũng như bộ chứa Docker, cùng nhiều tính năng khác. Ngoài ra, AppMaster còn cung cấp tài liệu mở rộng, bao gồm tài liệu Swagger (OpenAPI) được tạo tự động cho endpoints máy chủ và tập lệnh di chuyển lược đồ cơ sở dữ liệu, đảm bảo quản lý và bảo trì liền mạch các hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ cũng như các ứng dụng được tạo.
Tóm lại, Đại số quan hệ không chỉ là nền tảng lý thuyết của cơ sở dữ liệu quan hệ mà còn là xương sống của thao tác dữ liệu hiệu quả và thực hiện truy vấn trong các hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ. Bằng cách tận dụng các nguyên tắc của Đại số quan hệ, AppMaster cung cấp nền tảng no-code mạnh mẽ và linh hoạt để phát triển các ứng dụng có hiệu suất và có thể mở rộng, trao quyền cho các doanh nghiệp khai thác sức mạnh của cơ sở dữ liệu quan hệ mà không phát sinh nợ kỹ thuật, đảm bảo tính ổn định và khả năng thích ứng của phần mềm lâu dài.
