APPUNTI DELLA LEZIONE DI DATABASE DEL 26/10/2016 Studenti: Marco D'Amato, Adriano Luigi Piscopello Professore: Mario Bochicchio

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1 APPUNTI DELLA LEZIONE DI DATABASE DEL 26/10/2016 Studenti: Marco D'Amato, Adriano Luigi Piscopello Professore: Mario Bochicchio INTRODUZIONE L algebra relazionale è l algebra su cui si basa il linguaggio SQL, cioè il linguaggio utilizzato per interrogare (to query) i databases. L algebra relazionale opera su oggetti chiamati relazioni o tabelle, le quali sono sempre il risultato di un espressione, quindi di un insieme di oggetti e operatori. OPERATORI UNARI NOTAZIONE DESCRIZIONE Select Project Rename Selezione delle righe di R che soddisfano la condizione c Selezione di un numero ridotto di colonne di R, quelle specificate in col list Serve a rinominare determinati attributi di R Gli operatori binari, sono operatori che operano su insiemi, detti appunto SET THEORETICAL; operano su oggetti Union-Compatible, cioè su relazioni o tabelle con colonne dello stesso tipo (non necessariamente con colonne dello stesso nome).

2 OPERATORI SET THEORETICAL Unione Intersezione Differenza Prodotto Cartesiano Join NOTAZIONE R U S R S R-S R X S DESCRIZIONE Restituisce una tabella, contenente l unione delle righe di R e di S Restituisce una tabella contenente le righe comuni a R ed S Restituisce una tabella contenente le righe di R che non sono presenti in S Restituisce l insieme di tutte le coppie possibili T{ } E l operazione di Select sul risultato del prodotto cartesiano, al soddisfacimento della condizione c Varianti dell operatore Join sono (natural(*), theta ( ), left-right outer, full Il grado di selettività di una Join è un parametro importante di cui bisogna tener conto per migliorare ad esempio l efficienza di un motore di ricerca. ALTRI OPERATORI Le funzioni di aggregazione E una famiglia di operatori utilizzati per effettuare analisi statistiche sui dati. <grouping attribute> <function list> (R) Questo operatore, raggruppa i records secondo il criterio di raggruppamento specificato nel grouping attribute ed applica le funzioni specificate in function list. Possibili scelte di function list sono: Count Conteggio Avg Media Sum Somma Max Valore massimo Min Valore minimo Var Varianza Std Dev Deviazione standard

3 In linguaggio SQL: SELECT function list FROM. WHERE GROUP BY grouping attribute HAVING condizioni sul risultato delle funzioni in function list Operatore di Divisione Può essere considerato anch esso un operatore di aggregazione, poiché, come per le funzioni di aggregazione, opera su più righe contemporaneamente. R S Per spiegare bene come funziona, è utile osservare il seguente esempio: Consideriamo R come la composizione di due gruppi distinti di campi (A,B), ed S come la composizione di uno solo dei due gruppi di R: R S = T a b c d e F a b C d e F A B A B In altre parole, come visto nell esempio di prima, l operatore diviso restituisce una tabella con solo le colonne di R che non sono in S.

4 L insieme degli operatori visti finora è completo, poiché con esso si può interrogare il database in qualsiasi modo possibile, allo scopo di reperire tutte le informazioni di cui necessitiamo, se presenti. Il caso senz altro più difficile da gestire è quello della chiusura ricorsiva, poiché gli operatori di cui abbiamo discusso consentono di interrogare il Database in tutti i modi finiti possibili, cioè solo nei casi in cui si ha una conoscenza a priori del numero di iterazioni di una data struttura. A titolo di esempio, supponiamo di dover creare un database contenente un albero genealogico: Antonio Giorgio Francesca Alberto Antonia Riccardo Il corrispondente modello ER e relativo modello relazionale, sono i seguenti: 1 N PARENT OF PERSON ID NAME

5 ID NAME PARENT_ID 1 Antonio - 2 Giorgio 1 3 Francesca 1 4 Alberto 2 5 Antonia 3 6 Riccardo 3 E possibile vedere gli zii? Basta trovare il genitore di x e vedere i suoi fratelli. Applicando il prodotto cartesiano e poi applicando il vincolo di integrità referenziale nella join (<PARENT_ID=ID>), ottengo: ID NAME PARENT_ID ID NAME PARENT_ID 1 Antonio - 2 Giorgio 1 2 Giorgio 1 4 Alberto 2 3 Francesca 1 5 Antonia 3 1 Antonio - 3 Francesca 1 3 Francesca 1 6 Riccardo 3 GENITORE FIGLIO Successivamente, per controllare se il genitore di x ha fratelli, applico nuovamente l operatore di Join. Questo esempio, spiega allora come non sia possibile trovare tutti i figli di un progenitore in un colpo solo a meno che non si conosca il numero di livelli di un albero.

6 ESEMPI DI QUERY Consideriamo il modello ER del database aziendale:

7 QUERY 1. Nome e indirizzo di tutti gli impiegati che lavorano per il dipartimento di nome Research. Π<Name, Address> ( DEPARTMENT.Name= Research (DEPARTMENT <DEPARTMENT.number=EMPLOYEE.Dep_no> EMPLOYEE) È necessario effettare un inner join tra Department ed Employee, selezionare con una select le righe in cui l attributo Name vale Research, e fare una project per ottenere soltanto le colonne Name ed Address. n.b. sul testo la query è suddivisa in tre passaggi, per una maggiore chiarezza. Essi, però, non sono eseguiti in momenti distinti, ma in un unico blocco, come riportato sopra. La versione SQL della stessa query è: SELECT Employee.Name, Employee.Address FROM Employee JOIN Department ON Department.number=Employee.Dep_no WHERE Department.Name= Research QUERY 2. Per ogni progetto situato a Lecce, elencare il project number, il controlling department number e il nome del direttore che controlla il dipartimento. Le tabelle coinvolte sono Department, Employee e Project. Nel modello relazionale, il numero di dipartimento diventa attributo chiave esterna nella tabella Project (perché CONTROLS è una relazione 1:N nel modello ER). Assumiamo, inoltre, che la relazione Employee-MANAGES- Department sia inclusa lato Department (l ssn del direttore del dipartimento diventa attributo chiave esterna nella tabella Department). La query in SQL risulta essere la seguente: SELECT Project.Number, Project.Dep_Number, Employee.Name FROM (Project JOIN Department ON Department.Number=Project.Dep_Number) JOIN Employee ON Department.employee_ssn=Employee.Ssn WHERE Project.Location= Lecce