Storia. Corso di Basi di Dati Spaziali. Componente DDL. Funzionalità. Esempio. Creazione di schema. Linguaggi: SQL. Storia:

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1 Corso di Basi di Dati Spaziali Linguaggi: SQL Angelo Montanari Donatella Gubiani Storia Storia: 1974: prima proposta SEQUEL 1981: prime implementazioni 1983: standard di fatto 1986, 1989, 1992 e 1999: standard 2 Funzionalità Insieme di linguaggi con varie funzionalità: DDL DML aggiornamento interrogazione Componente DDL Permette di creare schemi di basi di dati: domini tabelle indici asserzioni viste privilegi 3 4 Creazione di schema Permette di creare schemi di basi di dati CREATE SCHEMA: definisce il nome della base di dati definisce il nome del creatore Esempio CREATE SCHEMA Company AUTHORIZATION Smith( ) CREATE TABLE... create schema [ SchemaName ] [ [ authorization ] Authorization ] { SchemaElementDefinition } 5 6 1

2 Domini Due tipi di domini: elementari (predefiniti) definiti dall utente Domini elementari Character singoli caratteri o stringhe di caratteri di lunghezza fissa o variabile character [varying] [(lunghezza)] [ character set NomeFamigliaCaratteri ] Bit singoli valori booleani o stringhe di valori booleani bit [ varying ] [ (Length) ] 7 8 Domini elementari Tipi numerici esatti valori esatti, interi o con parte frazionaria quattro alternative: numeric [ ( Precision [, Scale ] ) ] decimal [ ( Precision [, Scale ] ) ] integer smallint Domini elementari Tipi numerici approssimati valori reali approssimati tre tipi: float [ ( Precision ) ] double precision real 9 10 Domini elementari Tipi temporali date time [ ( Precision) ] [ with time zone ] timestamp [ ( Precision) ] [ with time zone ] Intervalli temporali interval FirstUnitOfTime [to LastUnitOfTime ] Domini definiti dall utente Un dominio è caratterizzato da: nome dominio elementare valore di default insieme di vincoli Sintassi: create domain DomainName as ElementaryDomain [ DefaultValue ] [ Constraints ]

3 Domini definiti dall utente CREATE DOMAIN Voto AS SMALLINT DEFAULT NULL CHECK (value>=18 AND value<=30) Creazione tabella CREATE TABLE: definisce lo schema delle singole relazioni crea un istanza vuota specifica attributi, domini e vincoli Creazione tabella CREATE TABLE nametable ( nameattribute Domain [DefaultValue] [Constraints] {, nameattribute Domain [DefaultValue] [Constraints]} OtherVonstraints ) Esempio CREATE TABLE Impiegato( Matricola CHAR(6) PRIMARY KEY, Nome CHAR(20) NOT NULL, Cognome CHAR(20) NOT NULL, Dip CHAR(15), Stipendio NUMERIC(9) DEFAULT 0, FOREIGN KEY(Dip) REFERENCES Dipartimento(Nome) ) Vincoli Vincoli intrarelazionali Condizioni che devono essere soddisfatte Tipi di vincoli: intrarelazionali interrelazionali 17 NOT NULL: definisce un attributo che non può essere nullo not null (su attributi singoli) UNIQUE: definisce attributi che identificano univocamente le istanze attributi singoli: unique, dopo il dominio attributi multipli: unique(attribute {,Attribute } ) PRIMARY KEY: definisce la chiave (implica NOT NULL e UNIQUE) sintassi come unique CHECK: descritto più avanti 18 3

4 Vincoli intrarelazionali Nome character(20) not null, Cognome character(20) not null, unique(nome,cognome), Che è diverso da: Nome character(20) not null unique, Cognome character(20) not null unique, Vincoli interrelazionali CHECK: descritto più avanti FOREIGN KEY REFERENCES: definiscono i vincoli di integrità referenziale per attributi singoli references, dopo il dominio per attributi multipli foreign key ( Attribute {, Attribute } ) references Politiche di reazione Le operazioni di modifica e cancellazione sulle tabelle possono introdurre violazione dei vincoli interrelazionali Possibili reazioni: cascade: propaga il cambiamento set null: assegna il valore null set default: assegna il valore di default no action: annulla la modifica Sintassi: on < delete update > < cascade set null set default no action > 21 Politiche di reazione CREATE TABLE Impiegato( Matricola CHAR(6) PRIMARY KEY, Nome CHAR(20) NOT NULL, Cognome CHAR(20) NOT NULL, Dip CHAR(15), Stipendio NUMERIC(9) DEFAULT 0, FOREIGN KEY(Dip) REFERENCES Dipartimento(Codice) on delete set null on update cascade ) 22 Modifiche degli schemi ALTER: permette di modificare domini e schemi di tabella alter domain..., alter table DROP: permette di rimuovere dei componenti drop < schema domain table view assertion > ComponentName [ restrict cascade ] 23 Modifiche degli schemi alter table Dipartimento add column NumUffici numeric(4) drop table TempTable cascade 24 4

5 Definizione degli indici Riguarda il livello fisico Rilevante dal punto di vista delle prestazioni CREATE INDEX Altre definizioni Vincoli di integrità generici Asserzioni Viste Vincoli di integrità generici Esempio di check Permette di specificare ulteriori vincoli CHECK (Condizione) Condizioni uguali a quelle che si può avere nella clausola WHERE 27 CREATE TABLE Impiegato (Matricola character(6) CHECK (Matricola is not null and 1 = (SELECT count(*) I WHERE Matricola=I.Matricola), Cognome character(20) CHECK (Cognome is not null), Dip character(15) CHECK (Dip IN (SELECT Nome FROM Dipartimento)) ) 28 Asserzioni Asserzioni Rappresentano vincoli che appartengono direttamente allo schema CREATE ASSERTION NomeAsserzione CHECK (Condizione) Permettono la definizione di vincoli su più tabelle o vincoli di cardinalità minima create assertion SempreUnImpiegato check (1 <= (select count(*) from Impiegato) )

6 Viste Viste Una vista è una query materializzata Le viste non possono essere usate per formulare query complesse e non può essere modificata Le viste sono spesso necessarie per esprimere certe query: query combinate con innesti e operatori di aggregazione query che usano operatori di unione create view Amministrazione (Matricola, Nome,Cognome) as select Matricola, Nome, Cognome from Impiegato where Dip = Amministrazione Controllo dell accesso È importante prevedere dei meccanismi di protezione L amministratore deve scegliere e implementare opportune politiche di accesso proteggere le componenti del sistema Controllo dell accesso Di regola l utente che crea una risorsa ne è il proprietario è autorizzato a compiere qualsiasi operazione SQL prevede meccanismi di gestione flessibile privilegi Controllo dell accesso Un privilegio è caratterizzato da: risorsa a cui si riferisce utente che concede il privilegio utente che riceve il privilegio azione che viene permessa se il privilegio può essere trasmesso Controllo dell accesso Privilegi disponibili: insert update delete select references usages grant option (per la revoca)

7 Controllo dell accesso Sintassi: grant Privilegi on Risorsa to Utenti [with grant option] revoke Privilegi on Risorsa from Utenti [resric cascade] Controllo dell accesso grant select on Dipartimento to Stefano grant all privileges on Impiegato to Paolo, Riccardo revoke delete on Impiegato from Paolo Componente di interrogazione Permette di accedere all informazione presente in una base dei dati (ma non consente di modificarla) 39 Operazioni fondamentali SELECT: specifica la lista degli attributi che si vuole siano restituiti (anche funzioni aggregate) FROM: indica le tabelle alle quali bisogna accedere per rispondere all interrogazione WHERE: specifica le condizioni che devono essere soddisfatte dalle righe coinvolte nell interrogazione per poter partecipare alla soluzione finale 40 Interrogazione e operazioni fondamentali INTERROGAZIONE: seleziona, tra le righe che appartengono al prodotto cartesiano delle tabelle elencate nella clausola FROM, quelle che soddisfano le condizioni espresse nella clausola WHERE RISULTATO: una tabella con una riga per ogni riga selezionata dalla clausola WHERE e le cui colonne si ottengono dalla valutazione della clausola SELECT 41 Istanza di base per gli esempi IMPIEGATO Matricola AC345 FC876 XA778 SH844 Nome Cognome Nascita Indirizzo Carlo Rossi 20/4/75 Via Roma Marco Rossi 4/12/70 Via Del Bon Alessandra Bianchi 1/7/69 Antonio Neri 10/4/71 Via Giolitti Dip D1 Stipendio 1000 D D D DIPARTMENTO PROGETTO LAVORA Codice Nome Manager Codice Dip Progetto Impiegato D1 Ricerca AC345 P1 D1 P1 XA778 D2 Analisi SH844 P2 D2 P2 FC876 D3 Progettazione FC876 P2 SH

8 Esempi 1: Operazioni fondamentali Determinare la data di nascita e l indirizzo di Rossi SELECT Nascita, Indirizzo WHERE Cognome= Rossi Nascita 20/4/75 4/12/70 Indirizzo Via Roma Via Del Bon 43 Esempi 2: Operazioni fondamentali Determinare il nome e il cognome di tutti gli impiegati del dipartimento di ricerca SELECT Impiegato.Nome,Cognome,Dipartimento WHERE Dip=Codice and Dipartimento.Name= Ricerca Nome Carlo Alessandra Cognome Rossi Bianchi 44 Alias Clausola DISTINCT Si possono rinominare: attributi: SELECT tabelle: FROM SELECT Nome as N, Cognome as C as I, Dipartmento as D WHERE I.Dip=D.Codice AND D.Nome= Ricerca N Carlo Alessandra C Rossi Bianchi 45 Per forzare la rimozione dei duplicati si qualifica l attributo con la clausola DISTINCT Esempio: Determinare tutti i diversi stipendi dei dipendenti SELECT DISTINCT Stipendio Stipendio Asterisco * Operatore like Per indicare tutti gli attributi si può sostituire la lista esplicita degli attributi con l asterisco Esempio: SELECT * 47 Per confrontare stringhe _ carattere arbitrario % stringa di lunghezza arbitraria Esempio: Determinare il nome e il cognome di tutti gli impiegati il cui Nome inizia per A SELECT Nome, Cognome Nome Cognome Alessandra Bianchi WHERE Nome like A% Antonio Neri 48 8

9 Operatore is [not] null Per selezionare i termini con valore null (rispettivamente, diverso da null) Esempio: Determinare il nome e il cognome di tutti gli impiegati di cui non si conosce l indirizzo SELECT Nome, Cognome WHERE indirizzo is null Nome Alessandra Cognome Bianchi 49 Operazioni insiemistiche - 1 Tipi di operazione: union except (differenza) intersect Effettuano di default la rimozione dei duplicati Si possono mantenere i duplicati introducendo la clausola ALL 50 Operazioni insiemistiche - 2 Operazioni insiemistiche - 3 Esempio: Determinare tutti i progetti che coinvolgono un impiegato con cognome Rossi o come lavoratore nel progetto o come manager del dipartimento che controlla il progetto SELECT Progetto, Lavora WHERE Cognome='Rossi' and Matricola=Impiegato UNION SELECT P.Codice I, Dipartimento D, Progetto P WHERE Cognome='Rossi' and Matricola=Manager and P.Dip=D.Codice Divisione dell algebra relazionale La divisione non è inclusa nello standard SQL2 Può essere simulata utilizzando la clausola NOT IN (descritta più avanti) Interrogazioni annidate - 1 IN (o =ANY, =SOME) permettono di effettuare dei test di appartenenza all interno della clausola WHERE Esempio: Determinare tutti i progetti che coinvolgono un impiegato con cognome Rossi -come lavoratore nel progetto -come manager del dipartimento che controlla il progetto [interrogazione precedente]

10 Interrogazioni annidate - 2 SELECT Codice FROM Progetto WHERE Codice IN ( SELECT Progetto,Lavora WHERE Cognome='Rossi' and Impiegato=Matricola) OR Codice IN ( SELECT P.Codice I, Dipartimento D, Progetto P WHERE Cognome='Rossi and Matricola=Manager and P.Dip=D.Codice) 55 Interrogazioni annidate - 3 Valutazione: Prendere ogni tupla generata da FROM Per ciascuna si valuta la condizione WHERE Se l attributo specificato soddisfa il test di appartenenza, la tupla viene restituita nel risultato 56 Interrogazioni annidate - 4 Sotto-interrogazioni: Non correlate all interrogazione esterna: l interrogazione interna può essere calcolata una volta sola Correlate all interrogazione esterna: si fa riferimento ad attributi non locali e quindi per ogni interrogazione esterna bisogna rivalutare l interrogazione interna 57 Interrogazioni annidate - 5 Esempio: Restituire la matricola degli impiegati che lavorano in un dipartimento in cui lavora anche un loro omonimo (Cognome) SELECT Matricola I WHERE Dip IN ( SELECT Dip WHERE I.Cognome=Cognome and I.Matricola<Matricola) 58 Interrogazioni annidate - 6 Altre condizioni: > SOME: esiste almeno un valore maggiore > ALL: esiste un valore maggiore di tutti Operatori su interrogazioni annidate - 1 EXISTS: ha successo se il risultato dell interrogazione annidata non è vuoto NOT EXISTS: contrario di EXISTS UNIQUE: ha successo se il risultato dell interrogazione annidata non ha duplicati

11 Operatori su interrogazioni annidate - 2 Esempio: Restituire la matricola degli impiegati che lavorano in un dipartimento in cui lavora un altro impiegato con lo stesso cognome [interrogazione precedente] SELECT Matricola I WHERE EXISTS (SELECT Matricola WHERE I.Cognome=Cognome and I.Dip=Dip Join interni La clausola WHERE mescola condizioni di join e condizioni di selezione Raffinamento nella clausola FROM Esempio: Determinare tutti gli impiegati che lavorano per il dipartimento di ricerca SELECT Nome,Cognome as I JOIN Dipartmento as D ON Dip=Codice WHERE D.Nome= Ricerca and I.Matricola<Matricola) Join esterni Esegue un join mantenendo tutte le righe di una o entrambi le tabelle coinvolte Tre tipi: left, right e full Esempio: Determinare per ogni dipartimento i relativi progetti evidenziando anche i dipartimenti senza progetti SELECT D.Codice, P.Codice FROM Dipartimento D LEFT JOIN Progetto P ON D.Codice=Dip Clausola ORDER BY ORDER BY: specifica l ordine secondo cui devono essere visualizzate le tuple che partecipano alla soluzione dell interrogazione Se si specifica DESC l ordine è decrescente, altrimenti è crescente Esempio ORDER BY Selezionare il cognome e il nome dei dipendenti ordinando il risultato secondo l ordine crescente dei cognomi e, se se ci sono cognomi uguali, secondo l ordine decrescente dei nomi SELECT Cognome, Nome ORDER BY Cognome, Nome DESC Funzioni aggregate Funzioni che calcolano valori a partire da insiemi di ennuple conteggio, minimo, massimo, media, somma totale Differenze dall algebra relazionale: vengono contate anche le ripetizioni DISTINCT: per non contare le ripetizioni

12 Esempi funzioni aggregate Clausola GROUP BY Esempio: Contare il numero dei dipendenti del dipartimento 1 SELECT Count(*) WHERE Dip= D1 Esempio: Determinare la media degli stipendi degli impiegati del dipartimento 1 SELECT AVG(Stipendio) WHERE Dip= D1 67 GROUP BY: specifica l attributo o l insieme di attributi su cui fare il raggruppamento 68 Esempio GROUP BY Determinare il numero di dipendenti che lavorano ad un progetto SELECT Dip, count(*) as NumeroDipendenti GROUP BY Dip Clausola HAVING HAVING: specifica una condizione da applicare a ciascuna classe della partizione indotta della clausola GROUP BY Esempio HAVING Determinare i dipartimenti che spendono più di 100 in stipendi SELECT Dip, sum(stipendio) as SommaStipendi GROUP BY Dip HAVING sum(stipendio)>1000 Ordine di valutazione Valutazione clausola WHERE come se GROUP BY non ci fosse Raggruppamento secondo la clausola GROUP BY Valutazione clausola HAVING

13 Componente di aggiornamento Permette di operare sulle tabelle: inserire, modificare e cancellare i dati di una base dei dati Operazioni di aggiornamento Operazioni di inserimento: insert eliminazione: delete modifica: update di una o più ennuple di una relazione sulla base di una condizione che può coinvolgere anche altre relazioni Inserimento Esempi di inserimento Inserimento di righe nelle tabelle attraverso due tecniche: - usando i valori INSERT INTO Tabella [ ( Attributi ) ] VALUES ( Valori ) - usando una interrogazione INSERT INTO Tabella [ ( Attributi )] SELECT INSERT INTO Impiegato VALUES ('AC345','Carlo','Rossi','D1',1000); INSERT INTO Impiegato(Matricola, Nome, Cognome) VALUES('AR156','Antonio','Pino') INSERT INTO Impiegato(Nome, Matricola) VALUES('Lino','FT655') INSERT INTO Impiegato ( Nome ) SELECT PrimoNome FROM Persona WHERE età<40 76 Inserimento, commenti - 1 Inserimento, commenti - 2 l ordinamento degli attributi (se presente) e dei valori è significativo le due liste debbono avere lo stesso numero di elementi se la lista di attributi è omessa, si fa riferimento a tutti gli attributi della relazione, secondo l ordine con cui sono stati definiti se la lista di attributi non contiene tutti gli attributi della relazione, per gli altri viene inserito un valore nullo (che deve essere se alcuni valori di attributi non sono specificati viene introdotto il valore di default o, in assenza, null se l inserimento viola un vincolo di not null l inserimento viene rifiutato permesso) o un valore di default

14 Eliminazione di ennuple Eliminazione di righe dalle tabelle DELETE FROM Tabella [ WHERE Condizione ] Esempi di eliminazione DELETE DELETE WHERE Stipendio > 1300 DELETE WHERE Nome NOT in (SELECT Nome FROM Persone) Eliminazione, commenti Modifica di ennuple elimina le ennuple che soddisfano la condizione può causare (se i vincoli di integrità referenziale sono definiti con politiche di reazione cascade) eliminazioni da altre relazioni se la clausola where viene omessa, si intende where true Modifica di righe dalle tabelle UPDATE NomeTabella SET Attributo = < Espressione SELECT NULL DEFAULT > [ WHERE Condizione ] Esempi di eliminazione Modifica set-oriented UPDATE Impiegato SET Stipendio = 1200 WHERE Nome = Antonio' UPDATE Impiegato SET Stipendio = Stipendio * 1.1 WHERE dip = D2 UPDATE Impiegato SET Stipendio = Stipendio * 1.2 WHERE Stipendio <= 1000 UPDATE Impiegato SET Stipendio = Stipendio * 1.1 WHERE Stipendio > 1000 Attenzione all ordine!

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