R. Orsini - A. Roncato - F. Dalla Libera

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1 Interfacce per basi di dati e integrazione di sistemi informativi R. Orsini - A. Roncato - F. Dalla Libera Workshop del Dipartimento di Informatica 2 Marzo 2006

2 Aree e progetti Progetto Rewerse: Query XML e Web Semantico (accesso integrato a basi di dati e dati semistrutturati (documenti XML)) Progetti Corila Interfacce per basi di dati Indipendenza delle applicazioni Integrazione di basi di dati Ontologie e strumenti per sistemi informativi scientifici eterogenei

3 Query XML Xcerpt (François Bry, Monaco) Linguaggio deduttivo, basato su regole, con controparte visuale Integrazione con linguaggi di programmazione tradizionali con definizione di: modello di integrazione specifiche delle API sviluppo di un prototipo per Java (tesi di laurea specialistica)

4 SQLI Linguaggio per Interfacce per Basi di Dati R. Orsini - A. Roncato

5 Obiettivi Integrazioni di DB diversi Sviluppo di nuove applicazioni (Web) su basi di dati esistenti Porting di applicazioni già esistenti per nuove basi di dati Sviluppo separato di applicazione e basi di dati

6 Soluzione tradizionale Viste utente (Schema esterno) Non utilizzabili quando: Non si può metter mano al database I dati sono non sono gestiti con un DBMS Si vuol rendere indipendente l evoluzione della BD e quella della applicazione (principio di Ingegneria del Software) Si vuol portare rapidamente l applicazione su tante basi di dati diverse

7 Proposta Interfaccia per basi di dati Si descrive come l applicazione vede il DB Rende indipendenti le due componenti È un contratto: evidenzia le responsabilità Definita con un linguaggio formale, permette lo sviluppo di strumenti di tipo diverso: controllo di consistenza con la base di dati, verifica dell applicazione in un ambiente semplificato, generatori di mapping fra interfaccia e DB, ecc.

8 Analogia con i tipi e interfacce nei linguaggi di programmazione Information hiding: si vuole che l interfaccia nasconda dettagli non interessanti del DB Benefici interfacce: riuso, sviluppo separato, manutenzione, collaborazione Comunque, si vogliono fare più controlli statici possibili: in questo caso non solo a tempo di compilazione, ma anche a tempo di sviluppo (questo è un aspetto innovativo su cui è necessario indagare ulteriormente) Per integrare DB diversi si possono costruire dei mapping sopra le varie interfacce

9 Perchè SQLI Basato su SQL: SQL è conosciuto sia dall esperto della base dati, sia dall esperto dell applicazione; Vogliamo un linguaggio decidibile (sviluppo di tool); Esistono già delle descrizioni in SQL delle basi di dati: Dump.

10 Come SQLI Dump descrive esattamente una sola base di dati Interfaccia come astrazione del Dump: dobbiamo permettere di trascurare dei dettagli del DB I dettagli da trascurare riguardano sia lo schema che i dati contenuti nel DB Alcuni dati sono importanti e non vanno dimenticati (metadati etc.)!

11 Approccio Scelto Java come linguaggio e JDBC come strumento per accedere alla base di dati per vedere come l applicazione interagisce con DB Mapping tra tipi Java e tipi SQL Potere espressivo del linguaggio

12 Sintassi SQLI EXIST TABLE studenti ( matricola ATMOST int, nome ATMOST VARCHAR[]) (Specifica semplificata di uno schema di tabella) EXIST ROWS WITH Export>=1000 AND Import<1000 FROM region WHERE Country= Italy (Come sottoinsieme di SELECT SQL)

13 Risultati Definizione SQLI e modello di valutazione Realizzato Tool che, data un interfaccia SQLI e un DB, verifica se il DB ha quella interfaccia In sviluppo: Verifica di un applicazione in ambiente di prova Realizzare un driver JDBC che, data un applicazione, estrae un interfaccia Estendere SQLI per gestire il mapping Tool per generare un DB data un interfaccia

14 Problemi aperti Completezza del linguaggio di interfaccia Efficienza Visione statica o dinamica? Fino a che punto si può spingere l analogia con i tipi? Come gestire il mapping tra Java e SQL? Qual è il modo migliore di integrare basi di dati con il mapping? Quali strumenti avanzati dei DBMS si possono usare per sperimentare l approccio?

15 Glossario attivo

16 Glossario attivo Esigenza: semplificare il controllo e l accesso ad un sistema informativo complesso, molto eterogeneo, specializzato in aree scientifiche (dati ambientali, architettura, economia, storia, ecc.)

17 Problemi Grandi differenze terminologiche, sui dati raccolti, sul livello di struttura delle informazioni, sulle operazioni ragionevoli sui dati Utenti poco esperti di strumenti per sistemi informativi complessi, ma che hanno bisogno di esplorare i dati con una certa profondità. Scarsità di strumenti intelligenti ed effettivi per questo tipo di sistemi informativi

18 Proposta Un ontologia semplificata: più come tesaurus o glossario che come ontologia nel senso tecnico del termine (schema concettuale complesso) che sia una base terminologica unificante, ma soprattutto... che sia un modo per accedere al sistema informativo (aspetto innovativo)

19 Tutto questo ma... Con una modalità di creazione più semplice e immediata possibile, per utenti che non debbano scrivere codice

20 Spazio dei contenuti Datasets Databases Generatori di codici Spazio dei programmi Pagine web Materiale pubblicato Materiale non pubblicato Categorie Operatori di accesso e modifica ai dati Termini Spazio dei glossario / ontologia

21 Possibile con... Linguaggio ad alto livello, riflessione potente, estremamente dinamico (oggetti che acquisiscono tipi dinamicamente, tipi che possono essere estesi a run-time), con caratteristiche di scripting e ambiente di sviluppo rapido di applicazioni web cioè... C :-) ehm... volevo dire Ruby

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