Progettazione Logica. T. Catarci, M. Scannapieco, Corso di Basi di Dati, A.A. 2008/2009, Sapienza Università di Roma

Transcript

1 Progettazione Logica 1

2 Da concettuale a logico Traduzione di uno schema concettuale (E-R) in uno schema (relazionale) logico Fare attenzione ai vincoli di integrità! La prima ottimizzazione si basa sulla frequenza degli accessi alle entità e alle relazioni Due fasi: ristrutturazione dello schema concettuale e prima ottimizzazione traduzione e ulteriore ottimizzazione (basata sul modello logico) 2

3 Ristrutturazione Analisi delle ridondanze Traduzione delle gerarchie IS-A Partizionamento delle entità Fusione delle entità Scelta delle chiavi primarie 3

4 Ridondanze Pro Maggiore velocità di esecuzione di alcune interrogazioni Contro Es.: Aumento in memoria Alto costo del mantenimento dell integrità cd Codice Impiegato (1,1) (1,n) Lavora in Reparto Numero di Imp. 4

5 Transazioni 1. Per ciascun reparto, visualizzare il corrispondente numero di impiegati (ogni giorno) 2. Assegnare ogni nuovo impiegato a un reparto (ogni giorno) 3. Spostare un impiegato da un reparto a un altro (ogni 3 giorni) Dimensione di entità e relazioni: Impiegati 100 Lavora in 100 Reparto 10 5

6 Modifiche di tempo e memoria con ridondanza Operazione 1: 10 accessi a Reparto; -100 accessi a Impiegato Operazione 2: 1 accesso a Impiegato; +1 accesso a Reparto Operazione 3: 1 accesso a Impiegato; +2 accessi a Reparto Incremento di memoria: 10 Accessi (ogni 3 giorni):

7 Ristrutturazione di gerarchie IS-A A2 E1 A3 R1 E4 E2 E3 (X,Y) R2 E5 7

8 Ristrutturazione di gerarchie IS-A: SOL1 R1 E4 E1 A2 A3 (0,Y) R2 E5 Type E1=E2 E1(Type)=E2 E1(A3)=NULL E1=E3 E1(Type)=E3 E1(A2)=NULL Vincoli di generalizzazione: Se ho una generalizzazione (e non, ad esempio due IS-A) E2() E3()=φ Partecipazione non obbligatoria di E1 ad R2 8

9 Fusione Grande occupazione di memoria quando le sottoentità hanno molti attributi Inutile se l entità principale ha pochi attributi e/o relazioni (utile nel caso opposto) Valori null 9

10 Ristrutturazione di gerarchie IS-A: Sol2 - Divisione E2 (X,Y) R2 E5 E3 A2 A3 R12 R13 E4 Vincoli di chiave: chiave primaria di E2 chiave primaria di E3 Vincoli di generalizzazione: E1()=E2() E3() E2() E3()=φ R11 restrizione di R1 sulle occorrenze di E2 R13 restrizione di R1 sulle occorrenze di E3 10

11 Ristrutturazione di gerarchie IS-A: Sol3 - Divisione E1 R1 E4 E2 A2 (X,Y) E3 A3 Vincoli di foreign key Vincoli di chiave: E2() E1() chiave primaria di E2 E3() E1() chiave primaria di E3 Vincoli di generalizzazione: E2() E3()=φ E1()=E2() E3() R2 E5 11

12 Divisione Soluzione 2: Nessuno spreco di memoria Necessità di procedure per il controllo dell integrità Soluzione 3: Ridondanza (vengono lasciate tutte le entità) Operazioni di aggiornamento molto complesse (controllo dell integrità) Spreco di memoria 12

13 Partizionamento e fusione delle entità Partizionamento: le entità vengono separate in base agli accessi delle transazioni Es. cf Persona cf Dati personali Persona1 Dati personali cf Dati medici Persona2 Dati medici Vincolo di integrità: Persona1[CF] = Persona2[CF] Nota: quando si divide, ricordare che le proprietà delle entità non sono solo attributi, ma anche relazioni e gerarchie 13

14 Partizionamento Orizzontale e Verticale Partizionamento verticale: decomposizione sulla base degli attributi Partizionamento orizzontale: decomposizione delle occorrenze dell entità 14

15 Fusione Le entità cui si accede spesso possono essere fuse Es.: E1 (1,1) (1,1) R E2 A2 A2 E12 Vincoli di integrità : E12[] = E1[] E12[A2] = E2[A2] Le fusioni si effettuano in genere su relazioni uno a uno 15

16 Chiavi primarie Per ciascuna entità si deve scegliere una chiave primaria La chiave primaria di una relazione è data dall unione delle chiavi primarie delle entità che vi partecipano 16

17 Traduzione Ciascuna entità diventa una relazione, con la chiave primaria corrispondente Ciascuna relazione (m:n) diventa una relazione, con la chiave primaria corrispondente Ciascuna relazione (1:n) e (1:1) viene tradotta tramite inclusione della chiave esterna E1 A2 (1,1) R (1,n) A4 E2 Le relazioni con cardinalità minima uguale a 0 possono originare valori null K A3 R E1 (, A2, K, A4) R E2 (K, A3) R E1 [K] R E2 [K] R E2 [K] R E1 [K] 17

18 Traduzione di vincoli: regole generali Vincoli not null per gli attributi obbligatori Vincoli di chiave (primarie e non) Vincoli di foreign key che provengono dalla tipizzazione di relazioni dai vincoli esterni derivanti dall ISA di relazioni Vincoli di generalizzazione, formulati come vincoli insiemistici Vincoli di cardinalità: partecipazione obbligatoria (cardinalità minima 1) diventa vincolo di inclusione o foreign key dalla relazione che corrisponde all entità verso quella che corrisponde alla ER-relazione funzionalità (cardinalità massima 1) diventa vincolo di chiave sulla relazione che corrisponde alla ER-relazione gli altri vincoli di cardinalità diventano vincoli esterni Gli altri vincoli esterni vanno opportunamente tradotti 18

19 Note Tutti i vincoli di integrità che si originano durante la progettazione logica e/o la traduzione devono essere importati nello schema relazionale (principalmente come vincoli di inclusione di chiave) Tutte le relazioni devono essere in 1NF (vedi normalizzazione), cioè tutti gli attributi sono atomici e monovalore Le relazioni ottenute traducendo lo schema ER possono essere ulteriormente normalizzate (3NF o BCNF) (vedi normalizzazione) 19