Informatica B. Contenuti. Introduzione alle Basi di Dati e ai DBMS. Introduzione a dati e basi dati DBMS Modello dei dati

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1 Informatica B Introduzione alle Basi di Dati e ai DBMS Contenuti Introduzione a dati e basi dati DBMS Modello dei dati

2 Informazioni e dati Dato: elemento semanticamente significativo (data, codice, ecc.), generalmente in formato numerico o testuale, che l azienda è interessata a registrate in forma permanente Informazione: insieme di dati, elaborazioni di dati o dati inseriti all interno di un contesto che rappresentano un valore per l impresa Ruolo critico dei dati nelle organizzazioni Inizialmente erano utilizzati per specifiche applicazioni Contabilità Vendite Produzione (distinta base e piano di produzione) Cresce, anche per ragioni tecnologiche, la possibilità e la disponibilità di dati nelle aziende La disponibilità di dati ha reso possibili nuove procedure in azienda (es. sistemi di controllo di gestione, business intelligence) I dati hanno caratteristiche più stabili rispetto alle procedure, manuali o automatizzate, che operano su di essi (si pensi alle applicazioni bancarie) 006 Impianti di Elaborazione Basi di dati e sistemi di gestione di basi di dati Non esiste un unica definizione formale Base dati: raccolta di dati e/o informazioni permanenti organizzata secondo uno schema predeterminato Su una base dati è possibile effettuare operazioni quali: Inserimento Cancellazione Aggiornamento Interrogazioni Sistema di gestione di una base dati (DBMS, Database Management System): sistema software in grado di gestire collezioni di dati che siano Grandi Condivise Persistenti Affidabili Private Efficienti ed efficaci I DBMS consentono Immissione, Memorizzazione, Cancellazione dei dati Accesso, Elaborazione,Trasferimento: dai dati all'informazione Presentazione, Visualizzazione dell'informazione 006 Impianti di Elaborazione

3 Dal dato all informazione Dato: <Stefano Ceri, Basi di dati, IIIA, I Sem> Informazione: Chi insegna basi di dati? Stefano Ceri Quando si tiene il corso? Al I semestre del III anno. 006 Impianti di Elaborazione 5 Confronto con architetture con/senza DBMS software applicativo sistema operativo software applicativo DBMS sistema operativo principale differenza: gestione dei dati unitaria e a più alto livello (tramite linguaggi specializzati) file (distinti) database (unico) 006 Impianti di Elaborazione 6

4 DBMS vs file system L accesso a file sparsi richiede che ogni programma contenga la descrizione della struttura del file rischio di incoerenza tra le diverse descrizioni dello stesso file Nel DBMS esiste un dizionario (catalogo) dei dati che contiene un unica descrizione dei dati per tutti i programmi i dbms estendono le funzioni dei file system fornendo piu servizi in maniera integrata e con maggior flessibilita 006 Impianti di Elaborazione 7 Base di dati e file system a confronto PROGRAMMA APPLICATIVO PROGRAMMA APPLICATIVO DATI DATI FILE SYSTEM PROGRAMMA APPLICATIVO DATI DATI PROGRAMMA APPLICATIVO DBMS DATI DATI DATI PROGRAMMA APPLICATIVO PROGRAMMA APPLICATIVO 006 Impianti di Elaborazione 8

5 Integrazione dei dati Ogni dato, a prescindere da quali applicazioni venga utilizzato, compare una sola volta elimina inutili ridondanze e sprechi di memoria migliora la consistenza dei dati (non è infatti possibile che lo stesso dato abbia contemporaneamente due valori diversi) 006 Impianti di Elaborazione 9 DBMS: vendor e prodotti Esistono sul mercato tantissimi prodotti diversi Per uso personale Per server in una rete Per mainframe Alcuni dei prodotti commerciali più diffusi comprendono Microsoft: SQL Server Oracle: Oracle9i IBM: IBM DATABASE (DB) Universal Database Server for OS/90 IBM: IBM Informix-SQL Microsoft: Access In ambito open source: My SQL Postgress MaxDB 006 Impianti di Elaborazione 0 5

6 Database Server vs Database Client Database Funzionalità Esempi Database Client Interfaccia User Friendly Gestione di piccole collezioni di dati Gestione di dati locali Utilizzi amministrativi o contabili di piccole realtà aziendali Supporto ad applicazioni data-based locali MS Access, Openoffice dbase Database Server Gestione di grandi collezioni di dati Ottimizzazione delle prestazioni e gestione degli accessi Gestione di basi di dati distribuite e condivise da più client Funzionalità avanzate di gestione dei dati Supporto alle applicazioni data-based Supporto alle decisioni Oracle 0g, IBM DB, Microsoft SQL Server, MySQL, PostgreSQL, Firebird 006 Impianti di Elaborazione Funzionalità di un Database Server Diverse Edizioni per differenti esigenze: Livello Funzionalità Costo Gratuita Di base Standard Enterprise Funzionalità database limitate Limitazioni di memoria, dimensioni del database e funzionalità Funzionalità database di base Strumenti di gestione semplificati Sicurezza di base Limitazioni di memoria Funzionalità database complete Strumenti di gestione di base Supporto alle collezioni di dati distribuite Nessuna limitazione di memoria Scalabilità Strumenti di gestione ad alto livello Supporto per la Business Intelligence Sicurezza di livello Enterprise Nessuna limitazione di memoria e dimensione Fonte: Ottobre Impianti di Elaborazione 6

7 Quote di mercato Licensed Top Five Database Vendors % % % % Oracle IBM Microsoft Sybase Inc. Others % Fonte: marzo Impianti di Elaborazione Quote di mercato Free Utilizzo dei Database Open Source MySQL 5% Firebird 5% PostgreSQL 5% Berkley DB % GNU SQL % SAP DB % Other 6% Fonte: aprile 005 Dati: Evans Data Corporation Implementazioni miste : nella stessa azienda convivono differenti Database Free 006 Impianti di Elaborazione 7

8 Modello dei dati E un insieme di concetti utilizzati per organizzare i dati di interesse e descriverne la struttura in modo che essa risulti comprensibile ad un elaboratore Ogni modello di dati fornisce meccanismi di strutturazione (analoghi ai costruttori di tipo dei linguaggi di programmazione) che permettono la definizione di nuovi tipi di dato Esistono vari modelli di dati Ad oggi il modello più diffuso nei prodotti disponibili sul mercato è il modello relazionale 006 Impianti di Elaborazione 5 Il modello relazionale: tabelle Lo schema definisce la struttura della tabella, con istanza si definiscono invece i contenuti della tabella Ogni riga è una tupla di n elementi (qui ) colonna MATR NOME COGNOME CORSO schema Paolo Rossi Ges 07 5 Massimo Andrea Verdi Ferrari Ges Inf istanza 70 Fabio Rossi Inf riga 006 Impianti di Elaborazione 6 8

9 Cronologia del modello relazionale Inventato da T. Codd del 970 presso IBM Research di Santa Teresa (California) Primi progetti: SYSTEM R (IBM) Ingres (Berkeley Un.) Prime scoperte tecnologiche Primi sistemi commerciali: inizio anni 80 Oracle IBM-SQL DS e DB Ingres Informix Sybase Successo commerciale: dal 985 ad oggi 006 Impianti di Elaborazione 7 Esempio di un semplice DB: gestione del personale Tabella Impiegato MATR NOME Paolo Andrea Fabio DATA-ASS 0/0/95 0/0/97 0/07/96 Tabella Assegnamento MATR NUMPROG PERC SALARIO MATR-MGR null.000 Tabella Progetto NUMPROG TITOLO Titolo Titolo TIPO Consul. Svil. 006 Impianti di Elaborazione 8 9

10 Esempio di interrogazione: in che tipi di progetti lavora Fabio? Tabella Impiegato MATR NOME DATA-ASS SALARIO MATR-MGR Paolo 0/0/ Andrea 0/0/ null Fabio 0/07/ Tabella Assegnamento MATR NUMPROG PERC 50 Tabella Progetto NUMPROG TITOLO Titolo TIPO Consul. 50 Titolo Svil Impianti di Elaborazione 9 Come si usa un DBMS? a definendo la struttura generale dei dati b definendo le specifiche operazioni sui dati schema STRUTTURA DEI DATI SUI CONTI CORRENTI conto corrente di Giorgio Rossi conto corrente di Paolo Bianchi. istanza 006 Impianti di Elaborazione 0 0

11 Schemi e istanze Schema: parte sostanzialmente invariante della base dati, descrive le caratteristiche dei dati Istanza (o stato): parte variabile, comprende i valori effettivi, è destinata cambiare nel tempo studente MATR NOME CITTA Corso Carlo Bologna Inf 5 Paola Torino Inf 70 Antonio Roma Log 006 Impianti di Elaborazione I linguaggi di definizione e di manipolazione per DB relazionali Per operare sui DB relazionali si utilizzano due tipologie di linguaggi: Data Definition Language (DDL) Data Manipulation Language (DML) I linguaggi delle applicazioni commerciali comprendono solitamente sia DDL sia DML e vengono indicati come linguaggi di interrogazione (query languages) Il linguaggio di interrogazione commerciale più utilizzato è SQL (Structured Query Language) 006 Impianti di Elaborazione

12 I linguaggi del DBMS DATA DEFINITION LANGUAGE (DDL) es: CREATE, DROP, ALTER DATA MANIPULATION LANGUAGE (DML) es: SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE 006 Impianti di Elaborazione Structured Query Language (SQL): l evoluzione SQL è un linguaggio standard per la definizione e la manipolazione di database relazionali Storia di SQL: La prima versione viene definita nell ambito del progetto SISTEM R (IBM S. Jose) nel 976 Il nome originario è SEQUEL Viene progressivamente adottato da tutti i sistemi commerciali Viene standardizzato da ANSI (986) e ISO Standard SQL: progrediscono per estensioni quasi compatibili SQL-: prima versione ANSI del 986 SQL-89: estensione di SQL- con integrità referenziale SQL- e SQL-9: seconda versione del 99 SQL : ultima versione standard rilasciata nel Impianti di Elaborazione

13 Esempi di creazione tabelle con SQL Definizione della tabella cliente: CREATE TABLE cliente (cod-cli CHAR(6) PRIMARY KEY indirizzo CHAR(50) p-iva CHAR() UNIQUE) Definizione della tabella ordine: CREATE TABLE ordine (cod-ord CHAR(6) PRIMARY KEY cod-cli CHAR(6) NOT NULL DEFAULT= data DATE importo INTEGER FOREIGN KEY cod-cli REFERENCES cliente ON UPDATE restrict ON DELETE cascade) 006 Impianti di Elaborazione 5 Esempio di interrogazione studente MATR NOME CITTA CORSO Carlo Bologna Inf 5 Paola Torino Inf 70 Antonio Roma Log select * from Studente where Città = Bologna MATR NOME CITTÀ CORSO Carlo Bologna Inf 006 Impianti di Elaborazione 6

14 Esempio di interfaccia grafica DML: Access 006 Impianti di Elaborazione 7 Esempio di interfaccia grafica DML: Oracle 8i 006 Impianti di Elaborazione 8

15 Esempi di query: istanza di Ordine Tabella Ordine COD-ORD COD-CLI DATA IMPORTO Impianti di Elaborazione 9 Esempi di query: selezione ordinata su Ordine SELECT * FROM ordine WHERE importo > ORDER BY data COD-ORD COD-CLI DATA IMPORTO Impianti di Elaborazione 0 5

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