Testi di riferimento. Atzeni, Ceri, Paraboschi, Torlone Basi di Dati Modelli e linguaggi di interrogazione Mc Graw Hill 2008 (III Edizione)

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1 2.1b: DB e DBMS

2 Testi di riferimento Atzeni, Ceri, Paraboschi, Torlone Basi di Dati Modelli e linguaggi di interrogazione Mc Graw Hill 2008 (III Edizione) Altri testi di consultazione e approfondimento sui DBMS: Elmasri, Navathe Sistemi di Basi di Dati: Fondamenti Pearson Education Italia, 2007 (V Edizione)

3 SISTEMI INFORMATIVI, INFORMAZIONI E DATI

4 Sistema informativo Per lo svolgimento di una qualsiasi attività sia individuale che collettiva sono essenziali Disponibilità di informazioni Capacità di gestirle in modo efficace Un Sistema Informativo permette di organizzare e gestire le informazioni Un Sistema Informativo non è necessariamente automatizzato i Sistemi Informativi esistono da molto prima della invenzione dei computer Esistono organizzazioni la cui ragion d essere è la gestione di informazioni (p. es. servizi anagrafici e banche) e che operano da secoli.

5 Rappresentazione dell informazione Nelle attività umane più semplici, le informazioni vengono rappresentate utilizzando tecniche naturali e legate alle attività stesse: Lingua scritta o parlata Disegni e figure Numeri Suoni

6 Rappresentazione dell informazione Nei Sistemi Informatici, le informazioni vengono rappresentate per mezzo dei Dati i quali vengono rappresentati all interno del computer, a loro volta, tramite successioni di 0 e 1

7 Dati ed Informazioni Da un Vocabolario della lingua italiana ( Istituto dell Enciclopedia Italiana, 1987) dato: ciò che è immediatamente presente alla conoscenza, prima di ogni elaborazione; (in informatica) elementi di informazione costituiti da simboli che debbono essere elaborati. informazione: notizia, dato o elemento che consente di avere conoscenza più o meno esatta di fatti, situazioni, modi di essere.

8 Dati ed Informazioni I Dati da soli non hanno alcun significato Sono simboli, sono elementi primari. Rappresenta un fatto o un evento senza relazione con altre cose, è un fatto risultante dall osservazione diretta, prodotto dalla sensazione e dalla misurazione, è una cosa che accade, verità e realtà. Un fatto appartiene al mondo reale, e il dato corrispondente è nella nostra mente. Il dato può esistere in qualunque forma, utilizzabile o non. Esempi di dati: Π = 3,14159; piove; anno 1492; l ultima alluvione dell Arno è stata nel 1966; stipendio = 1.500

9 Dati ed Informazioni I Dati interpretati e correlati forniscono Informazione I dati sono una versione grezza dell informazione I dati Mario Rossi e in risposta alla domanda Nome del dipendente e suo numero di telefono forniscono informazione In un romanzo giallo, la scoperta del colpevole avviene interpretando i dati, cioè deducendo da tanti dati sconnessi (un bottone verde, una penna gialla e l abbaiare di un cane) fatti e situazioni.

10 Dati e Applicazioni I Dati sono più stabili (duraturi) delle stesse procedure che li gestiscono. Frequentemente è necessario sostituire ad una procedura un altra più aggiornata (perché magari è cambiata la normativa). Migrazione dei dati: La nuova versione della procedura utilizza i dati esistenti che quindi devono migrare dalla precedente. Dati più importanti delle procedure Dati sono una risorsa importante per l organizzazione che li gestisce. Essi sono un patrimonio significativo da proteggere.

11 BASI DI DATI E SISTEMI DI GESTIONE DI BASI DI DATI Atzeni, cap. 1.2

12 Gestione dei Dati senza DBMS Approccio convenzionale alla gestione dei dati: in assenza di un software specifico (il DBMS), la gestione dei dati è affidata ai programmi scritti con i comuni linguaggi di programmazione (Cobol, C, C++, Java) Con l approccio convenzionale, il programmatore memorizza i dati in files sulla memoria di massa. Un file consente di memorizzare e ricercare i dati, ma offre meccanismi primitivi di accesso e di condivisione crea un programma per ogni operazione da fare I programmi sono autonomi e indipendenti gli uni dagli altri, cioè ciascuno di essi definisce e utilizza uno o più files privati I dati vengono replicati tante volte quanti sono i programmi che li utilizzano (con problemi di ridondanza e incoerenza)

13 Gestione dei Dati senza/con DBMS Senza DBMS PROGRAMMA 1 PROGRAMMA 2 PROGRAMMA 3 DATA BASE MANAGEMENT SYSTEM Archivio A Archivio B Archivio C Archivio D Archivio E DATABASE Con DBMS

14 DB e DBMS BASE DI DATI (DB=Database) collezione di dati (tipicamente molto corposa) memorizzati in un computer organizzati in forma strutturata condivisi tra più utenti (anche migliaia) e da questi accessibili contemporaneamente sui quali è possibile operare efficientemente ricerche e aggiornamenti DBMS (Data Base Management System) Software che permette di gestire un Database (es.: memorizzare, cancellare, interrogare in modo efficiente e semplice i dati)

15 DataBase Management System (DBMS) Prodotti software (complessi) disponibili sul mercato; esempi: Access DB2 Oracle Informix Sybase SQLServer MySQL

16 DataBase Management System (DBMS) Più formalmente: Un DBMS è un Sistema Software che gestisce collezioni di dati: Grandi Condivise Persistenti garantendo Affidabilità Privatezza Efficienza Efficacia

17 Le Basi di Dati sono grandi Il DB è di dimensioni molto maggiore della memoria centrale dei sistemi di calcolo utilizzati i dati devono quindi essere gestiti in memoria di massa il limite è solo quello fisico dei dispositivi

18 Le Basi di Dati sono... condivise Il DB è condiviso, cioè applicazioni e utenti diversi devono poter accedere a dati comuni, anche contemporaneamente. In questo modo Si riduce la ridondanza Si evita l inconsistenza. Si ha inconsistenza di dati quando in un dato momento esistono due o più versioni di uno stesso dato che non presentano lo stesso livello di aggiornamento. Questo si verifica quando un programma accede e aggiorna solo la propria copia di un dato, lasciando inalterate le altre copie dello stesso dato.

19 Gestione degli Accessi Condivisi Problematiche legate alla condivisione Alcune operazioni non interferiscono l una con l altra (es.: la lettura di un estratto conto da più parti) Altre operazioni vanno eseguite non simultaneamente (prelievo e deposito di denaro). In questo caso c è un meccanismo di blocco di un operazione mentre è in corso un altra operazione critica. Il DB può anche essere distribuito in più parti (luoghi fisicamente lontani) Procedure per la prenotazione posti aereo (DB è composto dai posti) Procedure per accesso a prelievo Bancomat

20 Le Basi di Dati sono... persistenti Il DB è persistente cioè i dati hanno un tempo di vita indipendente dalle singole esecuzioni dei programmi che li utilizzano I dati sopravvivono ai processi

21 I DBMS garantiscono... affidabilità Affidabilità (per le basi di dati): resistenza a malfunzionamenti hardware e software Il DBMS garantisce l affidabilità dei dati, cioè è capace di conservare praticamente intatto il contenuto della base di dati, anche in presenza di guasti hardware e software. Presenta meccanismi sofisticati di backup/recovery con i quali è possibile recuperare dati persi a seguito di guasti hw/sw del sistema

22 I DBMS garantiscono... privatezza Per ogni utente è specificato il tipo di operazione che può effettuare (autorizzazione dell accesso) accesso in lettura / scrittura / eliminazione / esecuzione Ad esempio, in un Database bancario: Un cliente può leggere il suo estratto conto, ma non modificarlo, se non tramite un operazione di prelievo. Un cliente non può leggere l estratto conto di altri. Lo sportellista può leggere e modificare solo alcune informazioni sul conto di un cliente (non può cioè eseguire tutte le operazioni; ad esempio non può modificare l importo del fido assegnato). Il Direttore può leggere e modificare tutti i campi del conto.

23 I DBMS debbono essere... efficienti Il DBMS usa efficientemente le risorse disponibili svolge tutte le operazioni utilizzando un insieme di risorse di spazio (memoria principale e secondaria) e di tempo (di esecuzione e di risposta) che sia accettabile per gli utenti Questa caratteristica dipende da almeno tre fattori: Bontà della progettazione (fattore umano) Tecniche scelte per l implementazione del progetto (fattore umano legato a scelte basate sulla qualità dell insieme di funzionalità disponibili) Dimensionamento adeguato del sistema informatico (fattore tecnologico)

24 I DBMS debbono essere... efficaci Un DBMS rende produttive le attività degli utilizzatori, offrendo servizi e funzionalità articolate, potenti e flessibili Un DBMS mette a disposizione un insieme di strumenti software che rendono veloce l accesso ai dati questo corso è in buona parte dedicato ad illustrare come i DBMS perseguono l'efficacia