Informatica Introduzione alle basi di dati

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1 Informatica Introduzione alle basi di dati Prof. Giovanni Giuffrida 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 1

2 Materiale didattico Atzeni,Ceri,Paraboschi,Torlone, Basi di Dati,Modelli e linguaggi di interrogazione, terza edizione, McGraw-Hill Albano-Ghelli-Orsini, Basi di Dati Relazionali e a Oggetti, Zanichelli, 1997 Ullman, Basi di Dati e Basi di Conoscenza Access: Manuale utente Slides del corso 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 2

3 Sistema informativo Componente (sottosistema) di qualsiasi organizzazione Azienda privata, pubblica, info private (PIM), famiglia, etc. Gestisce (acquisisce, elabora, conserva, produce) le informazioni di interesse (i.e., utilizzate per il perseguimento degli scopi dell organizzazione) ogni organizzazione ha un sistema informativo possibilmente non esplicitato nella struttura stessa quasi sempre, il sistema informativo è di supporto ad altri sottosistemi il sistema informativo è di solito suddiviso in sottosistemi (in modo gerarchico o decentrato), più o meno fortemente integrati 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 3

4 Sistema organizzativo Insieme di risorse e regole per lo svolgimento coordinato delle attività al fine del perseguimento degli scopi il sistema informativo è parte del sistema organizzativo il sistema informativo esegue/gestisce processi informativi (cioè i processi che coinvolgono informazioni) 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 4

5 Risorse aziendali le risorse di una azienda: persone denaro materiali informazioni Oggi viviamo nell era della conoscenza Il capitale principale delle organizzazioni è rappresentato dalla conoscenza (basata sui dati) 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 5

6 Sistemi informativi e automazione Il concetto di sistema informativo è indipendente da qualsiasi automazione esistono organizzazioni la cui ragion d essere è la gestione di informazioni Es.: servizi anagrafici, tribunali, biblioteche, etc Operano da secoli La gestione delle loro informazioni si è evoluta nel tempo Ma ciò non altera l obiettivo dell organizzazione! 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 6

7 Sistema Informatico Porzione automatizzata del sistema informativo: la parte del sistema informativo che gestisce informazioni con tecnologia informatica Sistema azienda Sistema organizzativo Sistema informativo Sistema informatico 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 7

8 Sistema informativo e sistema informatico Anche prima di essere informatizzati, molti sistemi informativi si sono evoluti Razionalizzazione delle procedure di accesso ai dati Standardizzazione dell esecuzione delle procedure Organizzazione delle informazioni Duplicazione degli archivi Esempi: Uffici anagrafe Contabilità familiare Ordini al ristorante April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 8

9 Gestione delle informazioni Nelle attività umane, le informazioni vengono gestite (registrate e scambiate) in forme diverse: idee informali linguaggio naturale (scritto o parlato, formale o colloquiale, in una lingua o in un altra) disegni, grafici, schemi numeri e codici e su vari supporti memoria umana, carta, dispositivi elettronici 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 9

10 Gestione delle informazioni Nelle attività standardizzate dei sistemi informativi complessi, sono state introdotte col tempo forme di organizzazione e codifica delle informazioni Ad esempio, nei servizi anagrafici si è iniziato con registrazioni discorsive e poi nome e cognome estremi anagrafici codice fiscale 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 10

11 Informazioni e dati Nei sistemi informatici (e non solo), le informazioni vengono rappresentate in modo essenziale, spartano: attraverso i dati Dal Vocabolario della lingua italiana (1987) informazione: notizia, dato o elemento che consente di avere conoscenza più o meno esatta di fatti, situazioni, modi di essere. dato: ciò che è immediatamente presente alla conoscenza, prima di ogni elaborazione; (in informatica) elementi di informazione costituiti da simboli che debbono essere elaborati. L Informazione può essere vista come un interpretazione semantica dei dati Dipendente dal contesto (e.g., abitudini, interlocutori, cultura, momento storico, ecc.) 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 11

12 Dati e informazioni I dati hanno bisogno di essere interpretati Esempio Mario 275 su un foglio di carta sono due dati. 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 12

13 Dati e informazioni I dati hanno bisogno di essere interpretati Esempio Mario 275 su un foglio di carta sono due dati. Se il foglio di carta viene fornito in risposta alla domanda A chi mi devo rivolgere per il problema X; qual è il suo interno?, allora i dati possono essere interpretati per fornire informazione e arricchire la conoscenza. Oppure, soldi che Mario mi deve Oppure, giorni lavorativi di Mario Etc. Etc. 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 13

14 Perché i dati? La rappresentazione precisa di forme più ricche di informazione e conoscenza è difficile Ci sono stati dei tentantivi in passato di creare Basi di conoscenza Ha funzionato solo per specifiche applicazioni molto circoscritte I dati costituiscono spesso una risorsa strategica Più stabili nel tempo di altre componenti quali processi, tecnologie, ruoli umani 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 14

15 Base di dati Insieme organizzato di dati utilizzati per il supporto allo svolgimento delle attività di un ente (azienda, ufficio, personale) Tecnologicamente parlando: Insieme di dati gestito da un sistema software dedicato alla gestione di basi di dati Data Base Management System (DBMS) 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 15

16 Sistema di gestione di basi di dati DataBase Management System DBMS Applicazione software in grado di gestire collezioni di dati che siano: Grandi: di dimensioni (molto) maggiori della memoria centrale dei sistemi di calcolo utilizzati Persistenti: con un periodo di vita indipendente dalle singole esecuzioni dei programmi che le utilizzano Condivise: utilizzate da applicazioni diverse anche in località geografiche diverse Affidabili: resistenza a malfunzionamenti hardware e software, blackout, etc. Private: con una disciplina e un controllo degli accessi Come ogni prodotto informatico, un DBMS deve essere Efficiente: utilizzando al meglio le risorse di spazio e tempo del sistema Efficace: rendendo produttive le attività dei suoi utilizzatori 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 16

17 Alcuni DBMS in commercio Business estremamente grosso e profittevole Alcuni sistemi Microsoft Access IBM-DB2 Oracle Informix Sybase Microsoft SQLServer Ingres MySql (open-source) 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 17

18 Condivisione dei dati Ogni organizzazione (specie se grande) è divisa in settori o comunque svolge diverse attività A ciascun settore o attività corrisponde un (sotto)sistema informativo Possono esistere sovrapposizioni fra i dati di interesse dei vari settori Una base di dati è una risorsa integrata, condivisa fra i vari settori 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 18

19 Possibili problemi nella condivisione dei dati Ridondanza: informazioni ripetute Rischio di incoerenza: le versioni possono non coincidere 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 19

20 Archivi e basi di dati Gestione orario lezioni Archivio 1: orario lezioni Gestione ricevimento Archivio 2: ricevimento 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 20

21 Archivi e basi di dati Gestione orario lezioni Gestione ricevimento Base di dati 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 21

22 Le basi di dati sono condivise Una base di dati è una risorsa integrata e condivisa tra varie applicazioni e vari utenti Attività diverse da parte di diversi utenti su dati in parte condivisi: Meccanismi di autorizzazione Controllo degli accessi Controllo della concorrenza, accesso ai dati in competizione 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 22

23 Efficienza Si misura (come in tutti i sistemi informatici) in termini di tempo di esecuzione (tempo di risposta) spazio di memoria (principale e secondaria) L efficienza è funzione di vari fattori Qualità del DBMS Qualità delle applicazioni che usano il DBMS Manutenzione del DBMS Caratteristiche del server Ecc. 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 23

24 Descrizioni dei dati nei DBMS Descrizioni e rappresentazione dei dati a livelli diversi permettono l indipendenza dei dati dalla rappresentazione fisica: i programmi fanno riferimento alla struttura a livello più alto, e le rappresentazioni sottostanti possono essere modificate senza necessità di modifica dei programmi Precisiamo attraverso il concetto di Modello dei dati 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 24

25 Modello dei dati Insieme di costrutti e metodi utilizzati per organizzare i dati di interesse e descriverne la dinamica Componente fondamentale: meccanismi di strutturazione (o costruttori di tipo) Ogni modello dei dati prevede alcuni costruttori Ad esempio, il modello relazionale prevede il costruttore relazione, che permette di definire insiemi di record omogenei 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 25

26 Due possibili modelli modelli logici: utilizzati nei DBMS esistenti per l organizzazione dei dati utilizzati dai programmi indipendenti dalle strutture fisiche esempi: relazionale, reticolare, gerarchico, a oggetti modelli concettuali: permettono di rappresentare i dati in modo indipendente da ogni sistema cercano di descrivere i concetti del mondo reale sono utilizzati nelle fasi preliminari di progettazione il più noto è il modello Entity-Relationship 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 26

27 Organizzazione dei dati in una base di dati Orario Insegnamento Docente Aula Ora Analisi matem. I Luigi Neri N1 8:00 Basi di dati Piero Rossi N2 9:45 Chimica Nicola Mori N1 9:45 Fisica I Mario Bruni N1 11:45 Fisica II Mario Bruni N3 9:45 Sistemi inform. Piero Rossi N3 8:00 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 27

28 Schemi e istanze Lo schema della base di dati Insegnamento Docente Aula Ora 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 28

29 Schemi e istanze L istanza della base di dati Analisi matem. I Luigi Neri N1 8:00 Basi di dati Piero Rossi N2 9:45 Chimica Nicola Mori N1 9:45 Fisica I Mario Bruni N1 11:45 Fisica II Mario Bruni N3 9:45 Sistemi inform. Piero Rossi N3 8:00 Insieme di righe (anche dette: tuple, ennuple) 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 29

30 Schemi e istanze In ogni base di dati esistono: Aspetto intensionale: lo schema Sostanzialmente invariante nel tempo Descrive la struttura Nell esempio, le intestazioni delle tabelle Aspetto estensionale: l istanza I valori possono cambiare anche molto rapidamente Raccoglie i dati Nell esempio, il corpo di ciascuna tabella 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 30

31 Due tipi (principali) di modelli Modelli logici: utilizzati nei DBMS esistenti per l organizzazione dei dati utilizzati dai programmi indipendenti dalle strutture fisiche esempi: relazionale, reticolare, gerarchico, a oggetti Modelli concettuali: permettono di rappresentare i dati in modo indipendente da ogni sistema cercano di descrivere i concetti del mondo reale sono utilizzati nelle fasi preliminari di progettazione Il più noto è il modello Entity-Relationship 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 31

32 Architettura (semplificata) di un DBMS utente Schema logico Schema interno BD 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 32

33 Architettura semplificata di un DBMS: schemi Schema logico: descrizione della base di dati nel modello logico (ad esempio, la struttura della tabella) Schema interno/fisico: rappresentazione dello schema logico per mezzo di strutture memorizzazione (file) 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 33

34 Indipendenza dei dati il livello logico è indipendente da quello fisico: una tabella è utilizzata nello stesso modo qualunque sia la sua realizzazione fisica (che può anche cambiare nel tempo) 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 34

35 utente Architettura standard (ANSI/SPARC) a tre livelli per DBMS utente utente utente utente Schema esterno Schema esterno Schema esterno Schema logico Schema interno BD 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 35

36 Architettura ANSI/SPARC: schemi Schema fisico/interno: rappresentazione dei dati per mezzo di strutture fisiche di memorizzazione Schema logico: descrizione dell intera base di dati nel modello logico principale del DBMS Schema esterno: descrizione di parte della base di dati del modello logico ( viste parziali, derivate, anche in modelli diversi) 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 36

37 Una vista Corsi Corso Docente Basi di dati Rossi Sistemi Neri Reti Bruni Controlli Bruni Aula DS3 N3 N3 G Aule Nome DS1 N3 G Edificio OMI OMI Pincherle Piano Terra Terra Primo CorsiSedi Corso Aula Sistemi N3 Reti N3 Controlli G Edificio Piano OMI Terra OMI Terra Pincherle Primo 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 37

38 Indipendenza dei dati Conseguenza della articolazione in livelli L accesso avviene solo tramite il livello esterno (che può coincidere con il livello logico) Due forme: Indipendenza fisica Indipendenza logica 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 38

39 Indipendenza fisica Il livello logico e quello esterno sono indipendenti da quello fisico una relazione è utilizzata nello stesso modo qualunque sia la sua realizzazione fisica la realizzazione fisica può cambiare senza che debbano essere modificati i programmi 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 39

40 Indipendenza logica Il livello esterno è indipendente da quello logico Aggiunte o modifiche alle viste non richiedono modifiche al livello logico Modifiche allo schema logico che lascino inalterato lo schema esterno sono trasparenti 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 40

41 Tabelle e relazioni nel modello relazionale Una tabella rappresenta una relazione se i valori di ogni colonna sono fra loro omogenei le righe sono diverse fra loro le intestazioni delle colonne sono diverse tra loro In una tabella che rappresenta una relazione l ordinamento tra le righe è irrilevante l ordinamento tra le colonne è irrilevante 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 41

42 Il modello relazionale è basato su valori i riferimenti fra dati in relazioni diverse sono rappresentati per mezzo di valori dei domini che compaiono nelle ennuple Il modello risulta molto intuitivo Semplice da comprendere Complicato da implementare complessità nascosta agli utenti Se ne occupa il sistema stesso 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 42

43 studenti Matricola Cognome Nome Data di nascita 6554 Rossi Mario 05/12/ Neri Paolo 03/11/ Verdi Luisa 12/11/ Rossi Maria 01/02/1978 esami Studente Voto Corso corsi Codice Titolo Docente 01 Analisi Mario 02 Chimica Bruni 04 Chimica Verdi 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 43

44 studenti Matricola Cognome Nome Data di nascita 6554 Rossi Mario 05/12/ Neri Paolo 03/11/ Verdi Luisa 12/11/ Rossi Maria 01/02/1978 esami Studente Voto Corso corsi Codice Titolo Docente 01 Analisi Mario 02 Chimica Bruni 04 Chimica Verdi 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 44

45 Vantaggi del modello basato su valori indipendenza dalle strutture fisiche che possono cambiare dinamicamente si rappresenta solo ciò che è rilevante dal punto di vista dell applicazione i dati sono portabili piu' facilmente da un sistema ad un altro 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 45

46 Strutture nidificate Da Filippo Via Roma 2, Roma Ricevuta Fiscale 1235 del 12/10/ Coperti 3,00 2 Antipasti 6,20 3 Primi 12,00 2 Bistecche 18,00 Da Filippo Via Roma 2, Roma Ricevuta Fiscale 1240 del 13/10/ Coperti 2,00 2 Antipasti 7,00 2 Primi 8,00 2 Orate 20,00 2 Caffè 2,00 Totale 39,20 Totale 39,00 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 46

47 Relazioni che rappresentano strutture Ricevute Numero 1235 nidificate Data 12/10/2000 Totale 39, /10/ ,00 Dettaglio Numero Qtà Coperti 3, Coperti 3,00 2 Antipasti 6,20 3 Primi 12,00 2 Bistecche 18, Coperti 2,00 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 47

48 Strutture nidifcate, riflessione Abbiamo rappresentato veramente tutti gli aspetti delle ricevute? Dipende da che cosa ci interessa! l'ordine delle righe e' rilevante? possono esistere linee ripetute in una ricevuta? Sono possibili rappresentazioni diverse 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 48

49 Rappresentazione alternativa per Ricevute strutture nidificate Numero 1235 Data 12/10/2000 Totale 39, /10/ ,00 Dettaglio Numero Riga Qtà Descrizione Importo Coperti 3,00 2 Antipasti 6,20 3 Primi 12,00 2 Bistecche 18, Coperti 2,00 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 49

50 Informazione incompleta ll modello relazionale impone ai dati una struttura rigida: le informazioni sono rappresentate per mezzo di ennuple solo alcuni formati di ennuple sono ammessi: quelli che corrispondono agli schemi di relazione I dati disponibili possono non corrispondere al formato previsto 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 50

51 Informazione incompleta: motivazioni Nome Franklin Winston Charles Josip SecondoNome Delano Cognome Roosevelt Churchill De Gaulle Stalin 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 51

52 Informazione incompleta: soluzioni? non conviene (anche se spesso si fa) usare valori del dominio (0, stringa nulla, 99,...): potrebbero non esistere valori non utilizzati valori non utilizzati potrebbero diventare significativi in fase di utilizzo sarebbe necessario ogni volta tener conto del significato di questi valori 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 52

53 Informazione incompleta nel modello relazionale Si adotta una tecnica rudimentale ma efficace: valore nullo: denota l assenza di un valore del dominio (e non è un valore del dominio) Si possono (e debbono) imporre restrizioni sulla presenza di valori nulli 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 53

54 Troppi valori nulli studenti Matricola Cognome Nome Data di nascita 6554 Rossi Mario 05/12/ Verdi Luisa 12/11/1979 NULL Rossi Maria 01/02/1978 esami corsi Studente Voto Corso NULL 30 NULL NULL Codice Titolo Docente 01 Analisi Mario 02 NULL NULL 04 Chimica Verdi 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 54

55 Tipi di valore nullo (almeno) tre casi differenti di tipo NULL valore sconosciuto valore inesistente valore senza informazione I DBMS non distinguono i tipi di valore nullo 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 55

56 Vincoli di integrità Esistono istanze di basi di dati che, pur sintatticamente corrette, non rappresentano informazioni possibili per l applicazione di interesse 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 56

57 Una base di dati "scorretta" Esami Studente Voto Lode Corso e lode e lode Studenti Matricola Cognome Rossi Neri Bianchi Nome Mario Piero Luca 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 57

58 Vincolo di integrità Proprietà che deve essere soddisfatta dalle istanze che rappresentano informazioni corrette per l applicazione Un vincolo è una funzione booleana (un predicato): associa ad ogni istanza il valore vero o falso 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 58

59 Vincoli di integrità, perché? descrizione più accurata della realtà contributo alla qualità dei dati usati dai DBMS nella esecuzione delle interrogazioni non tutte le proprietà di interesse sono rappresentabili per mezzo di vincoli formulabili in modo esplicito 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 59

60 Tipi di vincoli vincoli intrarelazionali vincoli su valori (o di dominio) vincoli di ennupla vincoli interrelazionali 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 60

61 Esami Studente Voto Lode Corso e lode e lode Studenti Matricola Cognome Rossi Neri Bianchi Nome Mario Piero Luca 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 61

62 Vincoli di ennupla Esprimono condizioni sui valori di ciascuna ennupla, indipendentemente dalle altre ennuple Caso particolare: Vincoli di dominio: coinvolgono un solo attributo 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 62

63 Sintassi ed esempi Una possibile sintassi: espressione booleana di atomi che confrontano valori di attributo o espressioni aritmetiche su di essi (Voto 18) AND (Voto 30) (Voto = 30) OR NOT (Lode = "e lode") 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 63

64 Vincoli di ennupla, esempio Stipendi Impiegato Rossi Neri Bruni Lordo Ritenute Netto Lordo = (Ritenute + Netto) 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 64

65 Chiave: Identificazione delle ennuple Matricola Cognome Rossi Rossi Neri Neri Rossi Nome Mario Mario Piero Mario Piero Corso Ing Inf Ing Inf Ing Mecc Ing Inf Ing Mecc Nascita 5/12/78 3/11/76 10/7/79 3/11/76 5/12/78 non ci sono due ennuple con lo stesso valore sull attributo Matricola non ci sono due ennuple uguali su tutti e tre gli attributi Cognome, Nome e Data di Nascita insieme di attributi che identificano le ennuple di una relazione 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 65

66 Matricola Cognome Rossi Rossi Neri Neri Rossi Una chiave Nome Mario Mario Piero Mario Piero Matricola è una chiave: Corso Ing Inf Ing Inf Ing Mecc Ing Inf Ing Mecc Nascita 5/12/78 3/11/76 10/7/79 3/11/76 5/12/78 contiene un solo attributo e quindi è minimale 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 66

67 Matricola Cognome, Nome, Nascita è un altra chiave: è superchiave minimale Un'altra chiave Cognome Rossi Rossi Neri Neri Rossi Nome Mario Corso Ing Inf Nascita 5/12/78 Mario Ing Inf 3/11/76 Piero Mario Ing Mecc Ing Inf 10/7/79 3/11/76 Piero Ing Mecc 5/12/78 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 67

68 Linguaggi per basi di dati Un altro contributo all efficacia: disponibilità di vari linguaggi e interfacce diverse linguaggi testuali interattivi (SQL) comandi (come quelli del linguaggio interattivo) immersi in un linguaggio ospite (Pascal, C, Cobol, etc.) comandi (come quelli del linguaggio interattivo) immersi in un linguaggio ad hoc, con anche altre funzionalità (p.es. per grafici o stampe strutturate), anche con l ausilio di strumenti di sviluppo (p. es. per la gestione di maschere) con interfacce amichevoli (senza linguaggio testuale) 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 68

69 SQL, un linguaggio interattivo SELECT Corso, Aula, Piano FROM Aule, Corsi WHERE Nome = Aula AND Piano="Terra" Corso Sistemi Reti Aula N3 N3 Piano Terra Terra 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 69

70 Interazione non testuale (in Access) 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 70

71 Una distinzione terminologica (separazione fra dati e programmi) Data manipulation language (DML) Per l interrogazione e l aggiornamento di (istanze di) basi di dati Data definition language (DDL) Per la definizione di schemi (logici, esterni, fisici) e altre operazioni generali 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 71

72 Un'operazione DDL (sullo schema) CREATE TABLE orario ( insegnamento CHAR(20), docente CHAR(20), aula CHAR(4), ora time ) 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 72

73 Personaggi e interpreti Progettisti e realizzatori di DBMS Progettisti della base di dati e amministratori della base di dati (DBA) Progettisti e programmatori di applicazioni Utenti 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 73

74 Database administrator (DBA) Persona o gruppo di persone responsabile del controllo centralizzato e della gestione del sistema, delle prestazioni, dell affidabilità, delle autorizzazioni Le funzioni del DBA includono quelle di progettazione, anche se in progetti complessi ci possono essere distinzioni 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 74

75 Transazioni Programmi che realizzano attività frequenti e predefinite, con poche eccezioni, previste a priori Esempi: versamento presso uno sportello bancario emissione di certificato anagrafico dichiarazione presso l ufficio di stato civile prenotazione aerea Le transazioni sono di solito realizzate con programmi in linguaggio ospite (tradizionale o ad hoc) 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 75

76 Transazioni Altra definizione importante di transazione: Sequenza indivisibile di operazioni Atomicità: O vengono eseguite tutte le operazioni o nessuna I DBMS sono in grado di garantire l atomicità delle transazioni Costrutti per marcare l inizio e la fine della transazione 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 76

77 Vantaggi e svantaggi dei DBMS Pro dati come risorsa comune, base di dati come modello della realtà gestione centralizzata con possibilità di standardizzazione ed economia di scala disponibilità di servizi integrati riduzione di ridondanze e inconsistenze indipendenza dei dati (favorisce lo sviluppo e la manutenzione delle applicazioni) Contro costo dei prodotti e della transizione verso di essi non scorporabilità delle funzionalità (con riduzione di efficienza) 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 77

78 Esercitazioni Indicare quali delle seguenti affermazioni sono vere: l'indipendenza dei dati permette di scrivere programmi senza conoscere le strutture fisiche dei dati l'indipendenza dei dati permette di modificare le strutture fisiche dei dati senza dover modificare i programmi che accedono alla base di dati l'indipendenza dei dati permette di scrivere programmi conoscendo solo lo schema concettuale della BD l'indipendenza dei dati permette di formulare interrogazioni senza conoscere le strutture fisiche 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 78

79 Esercitazioni Indicare quali delle seguenti affermazioni sono vere: il fatto che le basi di dati siano condivise favorisce l'efficienza dei programmi che le utilizzano il fatto che le basi di dati siano condivise permette di ridurre ridondanze e inconsistenze il fatto che le basi di dati siano persistenti ne garantisce l'affidabilità il fatto che le basi di dati siano persistenti favorisce l'efficienza dei programmi il fatto che le basi di dati siano condivise rende necessaria la gestione della privatezza e delle autorizzazioni 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 79

80 Esercitazioni Indicare quali delle seguenti affermazioni sono vere: la distinzione fra DDL e DML corrisponde alla distinzione fra schema e istanza le istruzioni DML permettono di interrogare la base di dati ma non di modificarla le istruzioni DDL permettono di specificare la struttura della base di dati ma non di modificarla non esistono linguaggi che includono sia istruzioni DDL sia istruzioni DML SQL include istruzioni DML e DDL le istruzioni DML permettono di interrogare la base di dati e di modificarla 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 80

81 Esercitazioni Indicare quali delle seguenti affermazioni sono vere: gli utenti casuali utilizzano transazioni predefinite i terminalisti utilizzano transazioni predefinite gli utenti casuali progettano la base di dati i progettisti del DBMS realizzano le transazioni che saranno utilizzate dai terminalisti i progettisti della base di dati realizzano il DBMS i progettisti delle applicazioni utilizzano la base di dati come progettata dal progettista del DBMS i progettisti delle applicazioni utilizzano la BD come progettata dal progettista della BD 11 April 2016 Basi di Dati - Introd. - Prof. G. Giuffrida 81