Corso di Basi di Dati. Linguaggi per basi di dati. Linguaggi per basi di dati. Linguaggi per basi di dati: Algebra Relazionale

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1 Corso di Basi di Dati Linguaggi per basi di dati: lgebra Relazionale Donatella Gubiani Linguaggi per basi di dati Si possono distinguere diversi tipi di linguaggi per la gestione dei dati: Linguaggio di definizione dei dati (DDL) Linguaggio di manipolazione dei dati (DML) Linguaggio di aggiornamento Linguaggio di interrogazione IL TECNICO SUPERIORE PER LE PPLICZIONI INFORMTICHE UF TP MODELLRE I DTI 2 Linguaggi per basi di dati Un altro contributo all efficacia: disponibilità di vari linguaggi e interfacce linguaggi testuali interattivi (SQL) comandi (SQL) immersi in un linguaggio ospite (Pascal, Java, C...) comandi (SQL) immersi in un linguaggio ad hoc, con anche altre funzionalità (p.es. per grafici o stampe strutturate) con interfacce amichevoli (senza linguaggio testuale) 3 SQL, un linguaggio interattivo "Trovare i corsi tenuti in aule a piano terra" CORSI corso Basi di dati Sistemi Reti Controlli docente aula DS3 G ULE codice DS1 G edificio OMI OMI Pincherle piano terra terra primo SQL, un linguaggio interattivo SELECT Corso, ula, Piano FROM ule, Corsi WHERE Nome = ula ND Piano = "Terra" corso Sistemi Reti aula piano terra terra 5 SQL immerso in linguaggio ospite write('nome della citta''?'); readln(citta); EXEC SQL DECLRE P CURSOR FOR SELECT NOME, REDDITO FROM PERSONE WHERE CITT = :citta ; EXEC SQL OPEN P ; EXEC SQL FETCH P INTO :nome, :reddito ; while SQLCODE = 0 do begin write('nome della persona:', nome, 'aumento?'); readln(aumento); EXEC SQL UPDTE PERSONE SET REDDITO = REDDITO + :aumento WHERE CURRENT OF P EXEC SQL FETCH P INTO :nome, :reddito end; EXEC SQL CLOSE CURSOR P 6 1

2 SQL in linguaggio ad hoc (Oracle PL/SQL) Interazione non testuale (ccess) declare Stip number; begin select Stipendio into Stip from Impiegato where Matricola = '57588' for update of Stipendio; if Stip > 30 then update Impiegato set Stipendio = Stipendio * 1.1 where Matricola = '57588'; else update Impiegato set Stipendio = Stipendio * 1.15 where Matricola = '57588'; end if; commit; exception when no_data_found then insert into Errori values('matricola inesistente',sysdate); end; 7 8 LGEBR RELZIONLE È un linguaggio di interrogazione dei dati di tipo procedurale Comprende un insieme di operatori su relazioni che producono relazioni e possono essere composti 9 Operazioni Binarie (o insiemistiche) unione intersezione differenza prodotto cartesiano Unarie ridenominazione selezione proiezione Derivate join (join naturale, theta-join) 10 Operazioni insiemistiche Le relazioni sono insiemi I risultati debbono essere relazioni È possibile applicare unione, intersezione, differenza solo a relazioni definite sugli stessi attributi Unione Esempio: Unire laureati e quadri Laureati Matricola 727 Nome Età Verdi 5 5 Quadri Matricola 9297 Nome Età Verdi 5 5 Laureati Quadri Verdi

3 Intersezione Esempio: Determinare i laureati che sono anche quadri Laureati Laureati Quadri 982 Verdi 5 Quadri Verdi Verdi 5 13 Differenza Esempio: Determinare i laureati che non sono quadri Laureati Verdi 5 Quadri Verdi 5 Laureati Quadri Intersezione: B = - ( - B) 1 Prodotto cartesiano - 1 Operazione insiemistica Prende in ingresso due tabelle e restituisce tutte le possibili combinazioni di tuple 15 Prodotto cartesiano 2 Impiegato Reparto B Bianchi B Reparti Codice B Capo Mori X Reparti Impiegato Reparto Codice Capo B Mori B Mori B B Bianchi B Mori Bianchi B B 16 Prodotto cartesiano - 3 Operazioni unarie Card.risultato = card.tabella1 x card.tabella2 Possono sorgere conflitti fra i nomi rinomina degli attributi Diversi tipi di operazioni: selezione proiezione ridenominazione

4 Selezione - 1 Prende in ingresso una tabella e seleziona il sottoinsieme delle istanze che soddisfano una data condizione Selezione - 2 σ <condizione> (R) CONDIZIONI ELEMENTRI: 1. <nome_attributo><operatore_confronto><nome_attributo> 2. <nome_attributo><operatore_confronto><valore_costante> CONDIZIONI COMPLESSE: si ottengono dalle condizioni elementari utilizzando i connettivi logici Selezione - 3 Esempio: Selezionare tutti gli impiegati che afferiscono al dipartimento Impiegato Matricola Cognome DNO Milano σ DNO= (Impiegato) Matricola Cognome DNO 9553 Milano Selezione - Grado risultato = grado partenza Card. risultato card. partenza Grado selettività = card.risultato/card.partenza Proiezione - 1 Prende in ingresso una tabella e ne seleziona la porzione relativa al sottoinsieme degli attributi della lista π <lista_attributi> (R) 23 Proiezione - 2 Esempio: Determinare nome, cognome e stipendio di ogni impiegato Impiegato π Matricola,Cognome,Stipendio (Impiegato) Matricola Cognome DNOStipendio Milano Matricola CognomeStipendio Milano

5 Proiezione - 3 Grado risultato grado partenza il caso = non è però significativo Card. risultato card. partenza Selezione e proiezione Matricola Cognome Filiale Stipendio Roma 55 Milano Milano Milano Napoli Napoli 6 π Matricola,Cognome ( σ Stipendio > 50 () ) Osservazione Può essere utile assegnare un nome alle relazioni intermedie Esempio precedente: R1 σ stipendio>50 (Impiegato) R2 π matricola,cognome (R1) Rinomina Può essere utile o necessario rinominare gli attributi Esempio precedente: R2 (Matricola_50) π Matricola (R1) Operazioni derivate Componendo le operazioni di base si possono ottenere nuove operazioni (operazioni derivate): Join Divisione Semi-join Join Esistono due tipi fondamentali di join: θ-join (theta) Natural-Join

6 θ-join - 1 Combinazione fra prodotto cartesiano e selezione σ <cond> (R X S) = R <cond> S dove ogni condizione elementare in <cond> coinvolge un attributo di R ed un attributo di S 31 Impiegato Reparto B Bianchi B θ-join - 2 reparto=codice Reparti Codice Capo Mori B Reparti Impiegato Reparto Codice Capo B Mori B Mori B B Bianchi B Mori Bianchi B B 32 θ-join ed Equi-Join Natural-Join T = R <condizione_join> S Se R( 1... n ) e S(B 1...B m ), T( 1... n, B 1...B m ) <condizione_join> <cond 1 > and and <cond k > dove <con i >=<attr.di R><op.confronto><attr.di S> Se le condizioni coinvolte nella condizione di join sono tutte di uguaglianza il join è detto Equi-Join 33 Versione di Join in cui si unificano gli attributi con lo stesso nome R o equivalentemente R S S 3 Osservazioni In genere nella condizione di join non si utilizza l OR che può essere sostituito da operazioni UNION Natural-Join è possibile solo nel caso in cui gli attributi abbiano un nome La relazione vuota {} è una relazione θ -Join senza condizioni e Natural-Join senza attributi con lo stesso nome degenerano nel prodotto cartesiano 35 Divisione - 1 Esempio: Determinare tutti i nomi degli impiegati che lavorano a tutti i progetti cui lavora Matricola Cognome DNO Salario Milano LavoraINProgetto Progetto Matricola

7 Divisione - 2 Soluzione 1: ROSSI σ cogname= (IMPIEGTI) R_PROG ROSSI LVORINPROGETTO R_P π progetto (R_PROG) IMP LVORINPROGETTO R_P R π cognome (IMP IMPIEGTI) Divisione - 3 Soluzione 2: CNDIDTI π matricola (IMPIEGTI) CONDIZIONI CNDIDTI X R_P NO_GOOD CONDIZIONI LVORINPROGETTO CNDIDTI_CTTIVI π matricola (NO_GOOD) R_MTR CNDIDTI CNDIDTI_CTTIVI R π cognome (R_MTR IMPIEGTI) Semi-Join Operazioni addizionali Proiezione del risultato di un Natural- Join sugli attributi di una relazione R S π R (R S) R S π S (R S) Esempio: Determinare tutti gli impiegati che lavorano ad almeno un progetto R IMPIEGTI LVORINPROGETTO con R(matricola,cognome,DNO,salario) 39 Esistono una serie di operazioni addizionali non derivabili dalle operazioni di base: Funzioni aggregate Join esterno Unione esterna 0 Funzioni aggregate - 1 Esempio: Determinare il numero di impiegati dell azienda, lo stipendio medio degli impiegati, lo stipendio massimo e l ammontare complessivo degli stipendi Matricola Cognome DNOStipendio Milano F COUNT matricola (IMPIEGTI) F VERGE stipendio (IMPIEGTI) F MXIMUN stipendio (IMPIEGTI) F SUM stipendio (IMPIEGTI) 1 Funzioni aggregate - 2 Operano su un insieme di dati per restituire come risultato una relazione con un solo valore F OPERTORE ttributo (R) 2 7

8 Funzioni aggregate - 3 Join esterno - 1 Si possono usare anche più funzioni aggregate: F SUM salario, VERGE salario (IMPIEGTI) Il nome dell attributo del risultato è la combinazione operatore_attributo è possibile la rinomina Esiste la possibilità di far precedere la funzione da una partizione Esempio: determinare il numero di impiegati per ogni dipartimento R1 DNO F COUNT matricola (IMPIEGTI) 3 Recupera dei casi lasciati fuori dal Join tradizionale Esistono tre tipi di Join esterno: Destro Sinistro Pieno Join esterno - 2 Unione esterna Esempio: Determinare il cognome dei diversi dipendenti con eventualmente i progetti a cui lavorano R π Cognome,progetto (IMPIEGTI LVORINPROGETTO) Matricola Cognome DNO Salario Cognome Progetto LavoraINProgetto Progetto Matricola 1 Esempio: Determinare l unione delle seguenti relazioni Docenti(Nome,SSN,Dipartimento,Rank) Studenti(Nome,SSN,Dipartimento,dvisor) R Docenti Unione_Esterna Studenti in cui R(Nome,SSN,Dipartimento,Rank,dvisor) Realizza l unione fra relazioni non compatibili rispetto all unione Gli attributi non comuni assumono il valore NULL dove non sono presenti