Instanze inconsistenti. Informatica II Basi di Dati (07/08) Parte 2. Instanze inconsistenti. Vincoli di integrità

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1 Informatica II Basi di Dati (07/08) Parte 2 Gianluca Torta Dipartimento di Informatica dell Università di Torino Instanze inconsistenti Non tutte le tuple rappresentano informazione corretta per un applicazione Valori nulli Valori fuori del dominio di un attributo Per esempio: voto = 36 Tuple inconsistenti (valori di più attributi non simultaneamente assegnabili) Per esempio: voto = 24, lode = Sì 2 Instanze inconsistenti Vincoli di integrità Non tutte le tuple rappresentano informazione corretta per un applicazione Tuple con valori uguali per attributi identificanti Per esempio: tuple con la stessa matricola in relazione Studenti Valori inesistenti in attributi usati per corrispondenze tra relazioni Per esempio: studente in relazione Esami Proprietà che devono essere soddisfatte dalle istanze corrette per un applicazione Sono predicati che associano ad ogni istanza il valore vero o falso Vero: istanza corretta (ammissibile, lecita) Falso: istanza inconsistente 3 4 1

2 Vincoli di integrità Definendo lo schema di un base di dati si associano vincoli di integrità che si riferiscono a tutte le istanze del base di dati Questi vincoli permettono di considerare corrette le sole istanze che li verificano tutti Vincoli di integrità Vincoli intrarelazionali Vincolo di tupla Vincolo di dominio Vincoli su assegnamento di valori ad attributi diversi di una tupla Vincolo di chiave Vincoli interrelazionali 5 6 Vincoli intrarelazionali Vincoli di tupla Vincoli interni a una relazione: Soddisfacimento definito rispetto ad una singola relazione del base di dati Vincolo di tupla: esprime condizioni sui valori di ciascuna tupla indipendentamente dalle altre tuple Vincolo di dominio (vincolo su valori): restrizione su dominio di attributo Vincoli su assegnamento di valori ad attributi diversi di una tupla 7 Esprimibili mediante espressioni booleane (AND, OR, NOT) i cui termini contengono: Uguaglianze, disuguaglianze, ordinamenti di valori di attributo Espressione aritmetiche su valori di attributo p q p AND q F F F F T F T F F T T T p q p OR q F F F F T T T F T T T T p F T NOT p T F 8 2

3 Vincoli di tupla Per esempio: Vincolo di dominio (Voto 18) AND (Voto 30) Vincolo su più attributi (NOT(Lode = lode )) OR (Voto = 30) Pagamenti(Data, Importo, Ritenute, Netto) Netto = Importo - Ritenute Superchiave/chiave: insieme di attributi usato per identificare univocamente le tuple di una relazione Superchiave: un insieme K di attributi è detto superchiave di una relazione r se r non contiene due tuple t1 e t2 con t1[k]=t2[k] K è una chiave di r se è una superchiave minimale di r Ogni chiave è una superchiave 9 10 {Matricola} è una chiave {Cognome, Nome, Nascita} è una chiave Table Rossi Luigi 29/04/79 Informatica Table Rossi Luigi 29/04/79 Informatica 5536 Neri Luca 05/03/78 Economia 5536 Neri Luca 05/03/78 Economia

4 {Matricola, Corso} è una superchiave, ma non una chiave {Nome, Corso} non è una superchiave Table Rossi Luigi 29/04/79 Informatica Table Rossi Luigi 29/04/79 Informatica 5536 Neri Luca 05/03/78 Economia 5536 Neri Luca 05/03/78 Economia Table2 {Nome, Corso} è adesso una chiave È una chiave per caso 5536 Neri Luca 05/03/78 Informatica Ogni relazione r, con la schema r(x), ha una chiave Essendo un insieme, r è costituita da tupla diverse tra loro X è sicuramente superchiave di r X potrebbe essere una chiave di r Se X non sia una chiave di r, esiste un sottoinsieme Y di X tale che Y è una chiave

5 Il fatto che ogni schema di relazione abbia almeno una chiave garantisce Identificabilità univoca dei dati Definizione di corrispondenze tra dati contenuti in relazioni diverse Per esempio: nel base di dati Università Studente corrisponde a Matricola della relazione Studenti Corso corrisponde a Codice della relazione Corsi Chiave e valori nulli Tupla 1: ha entrambe le chiave incomplete ({Matricola}, {Cognome, Nome, Nascita}) NULL Rossi Dario NULL Informatica 4856 Neri Luca NULL NULL NULL Neri Luca 05/03/78 Economia Chiave e valori nulli Tuple 3 e 4: hanno una chiave completamente specificata, ma sono lo stesso individuo? NULL Rossi Dario NULL Informatica 4856 Neri Luca NULL NULL NULL Neri Luca 05/03/78 Economia Chiave e valori nulli Chiave primaria: la chiave primaria non può avere valori nulli Identificata mediante sottolineatura ({Matricola}) Usata per stabilire corrispondenza tra tabelle Se nessun attributo della relazione può prendere il ruolo di chiave primaria se ne definisce uno aggiuntivo a tale scopo

6 Vincoli interrelazionali Vincoli interrelazionali sono i vincoli che coinvolgono più relazioni del base di dati Per verificarli, considerare istanze di più relazioni Vincoli interrelazionali (foreign keys, referential integrity constraints): Servono a garantire che i riferimenti tra tabelle siano possibili Un vincolo di integrità referenziale fra insieme di attributi X di una relazione R1 ed una relazione R2 è soddisfatto se i valori su X di ciascuna tupla dell istanza di R1 compaiono come valori della chiave (primaria) dell istanza di R Per esempio: le relazioni Studenti(Matricola,Cognome,Nome,DataNascita) Corsi(Codice,Titolo,Docente) Esami(Numero,Studente,Voto,Lode,Corso) Un numero può comparire in attributo Studente di una tupla di relazione Esami solo se compare come valore di Matricola in istanza di relazione Studenti Se chiave di R2 è composta da un solo attributo B, X è composto di un solo attributo A Vincolo di integrità referenziale tra A in R1 e B in R2 è soddisfatto se, per ogni tupla t1 in R1 per cui t1[a] non è nullo, esiste una tupla t2 in R2 tale che t1[a] = t2[b]

7 K A B R1 R2 Se chiave di R2 contiene più attributo bisogna stabilire corrispondenza tra attributi di R1 e R2 Chiave di R2: {B1,,Bp} X={A1,,Ap} Vincolo di integrità referenziale tra {A1,,Ap} in R1 e {B1,,Bp} in R2 è soddisfatto se, per ogni tupla t1 in R1 per cui t1[{a1,,ap}] non contiene valori nulli, esiste una tupla t2 in R2 tale che t1[ai] = t2[bi] per 1 i p Infrazioni Codice Data Agente Art Prov Numero /10/ RM 2F /10/ FI 4E5432 K Ai Bi Agenti Matricola CF Cognome Nome 567 RSSM Rossi Mario 638 NREP Neri Piero R1 R2 Auto Prov Numero Proprietario Indirizzo RM 1A2396 Verdi Piero Via Tigli MI 2F7643 Luci Gino Via Noci 27 FI 4E5432 Bini Luca Via Po 28 7

8 Infrazioni Codice Data Agente Art Prov Numero /10/ RM 2F7643 Infrazioni Codice Data Agente Art Prov Numero /10/ RM 2F /10/ FI 4E /10/ FI 4E5432 Agenti Matricola CF Cognome Nome 567 RSSM Rossi Mario Agenti Matricola CF Cognome Nome 567 RSSM Rossi Mario 638 NREP Neri Piero 638 NREP Neri Piero Auto Prov Numero Proprietario Indirizzo RM 1A2396 Verdi Piero Via Tigli Auto Prov Numero Proprietario Indirizzo RM 1A2396 Verdi Piero Via Tigli MI 2F7643 Luci Gino Via Noci MI 2F7643 Luci Gino Via Noci FI 4E5432 Bini Luca Via Po 29 FI 4E5432 Bini Luca Via Po 30 Ordinamento di attributi in vincoli referenziali è essenziale perché non sempre la corrispondenza tra tabelle si può stabilire per nome di attributo Per esempio: Incidenti(Codice,Prov1,Numero1,Prov2,Numero2) Auto(Prov,Numero,Proprietario,Indirizzo) Prov1, Numero1 e Prov2, Numero2 sono diversi dai nomi della chiave primaria di Auto Non tutti i DBMS permettono di definire chiavi primarie Definire esplicitamente attributi coinvolti in vincoli di integrità

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