BASI DI DATI LINGUAGGI PER BASI DI DATI

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1 BASI DI DATI LINGUAGGI PER BASI DI DATI Pof. Fabio A. Scheibe Dipatimento di Elettonica e Infomazione Politecnico di Milano tatto da: Atzeni, Cei, Paaboschi, Tolone - Basi di Dati - McGaw-Hill CLASSIFICAZIONE DEI LINGUAGGI LINGUAGGI FORMALI ALGEBRA RELAZIONALE CALCOLO RELAZIONALE DELLE TUPLE DEI DOMINII PROGRAMMAZIONE LOGICA LINGUAGGI PROGRAMMATIVI SQL (Stuctued Quey Language) QBE (Quey By Example)... Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 1 1

2 CLASSIFICAZIONE DEI LINGUAGGI LINGUAGGI PROCEDURALI SERVONO PER PRESCRIVERE IL PROCESSO ALGORITMICO MEDIANTE IL QUALE VIENE SODDISFATTA LA RICHIESTA (cosa e come) LINGUAGGI NON PROCEDURALI SERVONO PER DESCRIVERE LA FORMULAZIONE DEL RISULTATO (cosa) UN INTERPRETE SI INCARICA DI TROVARE IL MODO MIGLIORE PER RAGGIUNGERLO (come) Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 2 CLASSIFICAZIONE DEI LINGUAGGI LINGUAGGI DI DEFINIZIONE DEI DATI (DDL) PER CREARE GLI SCHEMI DEI DATI E DEFINIRE LE LORO PROPRIETA LINGUAGGI DI MANIPOLAZIONE DEI DATI (DML) PER AGGIORNARE (CREARE) LE ISTANZE DEI DATI PER L INTERROGAZIONE DEI DATI (p.e. scivee pogammi applicativi) Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 3 2

3 LINGUAGGI DI MANIPOLAZIONE DEI DATI L OPERAZIONE FONDAMENTALE PER MANIPOLARE UNA BASE DI DATI E L INTERROGAZIONE CON L INTERROGAZIONE SI ESEGUE L ACCESSO AI DATI DESIDERATI AVENDO AVUTO ACCESSO AI DATI DESIDERATI E ANCHE POSSIBILE MODIFICARLI (UPDATE) CANCELLARLI (DELETE) INSERIRNE DI NUOVI (INSERT) AGGIUNGERNE (APPEND) Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 4 ALGEBRA RELAZIONALE E UN LINGUAGGIO FORMALE PROCEDURALE PER FORMULARE INTERROGAZIONI BASATO SU 5 OPERAZIONI FONDAMENTALI DEFINITO DA E. CODD NEL 1970 Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 5 3

4 OPERAZIONI DELL ALGEBRA RELAZIONALE OPERAZIONI FONDAMENTALI UNARIE BINARIE selezione poiezione unione diffeenza podotto catesiano σ X DERIVATE BINARIE intesezione join semi-join divisione Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 6 studente MATR. NOME CITTA C-DIP ESEMPIO 123 Calo Bologna Inf 415 Paola Toino Inf 702 Antonio Roma Log coso C-CORSO TITOLO DOCENTE esame MATR. C-CORSO DATA VOTO 1 matematica Baozzi 2 infomatica Meo /9/ /1/ /9/ Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 7 4

5 ESEMPIO DI SELEZIONE σ nome = Paola studente E UNA TABELLA CON SCHEMA LO STESSO DI studente (STESSO GRADO) ISTANZA LE TUPLE DI studente CHE SODDISFANO IL PREDICATO DI SELEZIONE (CARDINALITA ) MATR. NOME CITTA C-DIP 415 Paola Toino Inf Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 8 P SINTASSI DELLA SELEZIONE σ σ P P OPERATORE PREDICATO OPERANDO ESPRESSIONE BOOLEANA DI PREDICATI SEMPLICI OPERAZIONI BOOLEANE PREDICATI SEMPLICI AND (P 1 P 2 ) TRUE, FALSE OR (P 1 P 2 ) temine compaatoe temine NOT ( P 1 ) COMPARATORE =,, <,, >, TERMINE COSTANTE, ATTRIBUTO ESPRESSIONE ARITMETICA DI COSTANTI E ATTRIBUTI Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 9 5

6 ESEMPIO DI SELEZIONE σ (CITTÀ = Toino ) ((CITTÀ = Roma ) (C-DIP= Log )) studente studente MATR. NOME CITTA C-DIP 123 Calo Bologna Inf 415 Paola Toino Inf 702 Antonio Roma Log Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 10 ESEMPIO DI PROIEZIONE Π NOME, C-DIP studente E UNA TABELLA CON SCHEMA SOLO GLI ATTRIBUTI NOME E C-DIP (GRADO ) ISTANZA LA RESTRIZIONE DELLE TUPLE DI studente SUGLI ATTRIBUTI NOME E C-DIP (CARDINALITA ) NOME C-DIP Calo Inf Paola Inf Antonio Log Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 11 6

7 SINTASSI DELLA PROIEZIONE Π ATTR1,, ATTRn FORMALMENTE LA PROIEZIONE ELIMINA I DUPLICATI Π C-DIP studente C-DIP Inf Log NEI SISTEMI IN USO L ELIMINAZIONE DEI DUPLICATI VA RICHIESTA ESPLICITAMENTE Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 12 OPERAZIONI NON ALGEBRICHE ASSEGNAMENTO SERVE A DARE UN NOME AL RISULTATO DI UN OPERAZIONE ALGEBRICA toinesi = σ (CITTÀ = Toino ) studenti infomatici = σ (C-DIP = inf ) studenti RIDENOMINAZIONE PERMETTE DI MODIFICARE I NOMI DEGLI ATTRIBUTI ρ genitoe <-- pade patenità ρ genitoe <-- made matenità IN QUESTO MODO E POSSIBILE RENDERE COMPATIBILI DOMINII ORIGINARIAMENTE DIVERSI Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 13 7

8 UNIONE E DIFFERENZA tabella1 tabella2 t1 t2 tabella1 tabella2 t1 t2 tabella1 E tabella2 DEVONO ESSERE COMPATIBILI STESSO GRADO DOMINI ORDINATAMENTE DELLO STESSO TIPO Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 14 infomatici toinesi E UNA TABELLA CON SCHEMA LO STESSO DI infomatici ISTANZA ESEMPIO DI UNIONE L UNIONE DELLE TUPLE DI infomatici E toinesi MATR. NOME CITTA C-DIP 123 Calo Bologna Inf 415 Paola Toino Inf Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 15 8

9 ESEMPIO DI DIFFERENZA infomatici toinesi E UNA TABELLA CON SCHEMA LO STESSO DI infomatici ISTANZA LA DIFFERENZA DELLE TUPLE DI infomatici E toinesi MATR. NOME CITTA C-DIP 123 Calo Bologna Inf Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 16 PRODOTTO CARTESIANO X s E UNA TABELLA CON SCHEMA TUTTI GLI ATTRIBUTI DI E DI s (GRADO ( X s) = GRADO () + GRADO (s)) ISTANZA TUTTE LE POSSIBILI COPPIE DI TUPLE DI E DI s (CARD ( X s) = CARD () * CARD (s)) Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 17 9

10 ESPRESSIONI ALGEBRICHE CONCATENAZIONE DI PIU OPERAZIONI ALGEBRICHE ESPRIMONO INTERROGAZIONI IN MODO FORMALE CONSENTONO DI ESTRARRE INFORMAZIONI DALLA BASE DI DATI Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 18 UN ALTRO ESEMPIO DI BASE DI DATI coentista (NOME, VIA, CITTA ) cliente (CORRENTISTA, IMPIEGATO) filiale (NOME, PATRIMONIO, CITTA ) depositi (FILIALE, NUMERO, CORRENTISTA, SALDO) pestiti (FILIALE, NUMERO, CORRENTISTA, QUANTITA ) Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 19 10

11 cliente coentista ESEMPIO DI USO DI ESPRESSIONI ALGEBRICHE CORRENTISTA IMPIEGATO Rossi Bambilla Feai Ghezzi Feai Feai NOME VIA CITTA Rossi Dante MI Bianchi Vedi RM Nei Po TO Bambilla Oefici MI Feai Vedi TO INTERROGAZIONE FORNIRE I NOMI E LE CITTA DI RESIDENZA DEI CLIENTI DELL IMPIEGATO Feai CLIENTE. CORRENT. 4 CORRENT. CITTA Bambilla MI Feai TO 1 = cliente X coentista CLIENTE. CLIENTE. CORRENT. CORRENT. CORRENT. CORRENT. IMPIEGATO NOME VIA CITTA Rossi Ghezzi Rossi Dante MI Rossi Ghezzi Bianchi Vedi RM Rossi Ghezzi Nei Po TO Rossi Ghezzi Bambilla Oefici MI Rossi Ghezzi Feai Vedi TO Bambilla Feai Rossi Dante MI Bambilla Feai Bianchi Vedi RM Bambilla Feai Nei Po TO Bambilla Feai Bambilla Oefici MI Bambilla Feai Feai Vedi TO Feai Feai Rossi Dante MI Feai Feai Bianchi Vedi RM Feai Feai Nei Po TO Feai Feai Bambilla Oefici MI Feai Feai Feai Vedi TO 1 = cliente X coentista 2 =σ CLIENTE.IMPIEGATO= Feai 1 3 =σ CLIENTE.CORRENT= CORRENT.NOME 2 4 =Π CLIENTE.CORRENT, CORRENT.CITTA 3 Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 20 INTERSEZIONE tabella1 tabella2 t2 tabella1 E tabella2 DEVONO ESSERE COMPATIBILI E DERIVABILE TRAMITE LA SEGUENTE FORMULA t1 s = - (-s) Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 21 11

12 ESEMPIO DI INTERSEZIONE infomatici toinesi E UNA TABELLA CON SCHEMA LO STESSO DI infomatici ISTANZA L INTERSEZIONE DELLE TUPLE DI infomatici E toinesi MATR. NOME CITTA C-DIP 415 Paola Toino Inf Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 22 ESEMPIO DI JOIN studente studente.matr=esame.matr esame E UNA TABELLA CON SCHEMA LA CONCATENAZIONE DEGLI SCHEMI DI studente E esame ISTANZA LE TUPLE OTTENUTE CONCATENANDO QUELLE TUPLE DI studente E esame CHE SODDISFANO IL PREDICATO MATR. NOME CITTA C-DIP 123 Calo Bologna Inf 123 Calo Bologna Inf 702 Antonio Roma Log MATR. C-CORSO DATA VOTO /9/ /1/ /9/ Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 23 12

13 SINTASSI DEL JOIN 1 2 E EQUIVALENTE ALLA SEGUENTE ESPRESSIONE σ P 1 X 2 SINTASSI DEL PREDICATO DI JOIN ESPRESSIONE CONGIUNTIVA DI PREDICATI SEMPLICI ATTR 1 COMP ATTR 2 ATTR 1 1 ATTR 2 2 COMP =,, <,, >, ATTRIBUTI OMONIMI SONO RESI NON AMBIGUI USANDO LA NOTAZIONE PUNTATA i. ATTR j Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 24 P EQUI-JOIN E JOIN NATURALE EQUI-JOIN IL PREDICATO AMMETTE SOLO CONFRONTI DI UGUAGLIANZA JOIN NATURALE EQUI-JOIN DI TUTTI GLI ATTRIBUTI OMONIMI SI OMETTE IL PREDICATO SI ELIMINA LA COLONNA RIPETUTA studente esame MATR. NOME CITTA C-DIP C-CORSO DATA VOTO 123 Calo Bologna Inf 123 Calo Bologna Inf 702 Antonio Roma Log 1 7/9/ /1/ /9/ Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 25 13

14 SINTASSI DEL JOIN NATURALE s = Π R S (.A1=s.A1,,.An=s.An s) {A1,, An} = R S R S = Φ X E ASSOCIATIVA Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 26 JOIN NATURALE DI TRE TABELLE studente esame coso MATR. NOME CITTA C-DIP C-CORSO DATA VOTO TITOLO DOCENTE 123 Calo Bologna Inf 123 Calo Bologna Inf 702 Antonio Roma Log 1 7/9/ /1/ /9/ matematica infomatica infomatica Baozzi Meo Meo Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 27 14

15 SEMI-JOIN studente studente.matr=esame.matr esame E EQUIVALENTE ALLA SEGUENTE ESPRESSIONE Π studente.* (studente studente.matr=esame.matr esame) PRODUCE UN SOTTOINSIEME DI studente solo gli studenti che hanno dato almeno un esame studente MATR. NOME CITTA C-DIP 123 Calo Bologna Inf 702 Antonio Roma Log Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 28 SEMI-JOIN NATURALE studente esame E EQUIVALENTE ALLA SEGUENTE ESPRESSIONE Π studente.* (studente esame) IN QUESTO ESEMPIO IL RISULTATO E UGUALE AL CASO PRECEDENTE studente MATR. NOME CITTA C-DIP 123 Calo Bologna Inf 702 Antonio Roma Log Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 29 15

16 DIVISIONE s E EQUIVALENTE ALLA SEGUENTE ESPRESSIONE Π R-S - Π R-S ((Π R-S X s) - ) CON S R E UTILE PER ESPRIMERE INTERROGAZIONI CHE CONTENGONO IL QUANTIFICATORE UNIVERSALE X Y W Z a b c d s a b e f W Z X Y b c e f c d = a b e d c d e f e d e d e f a b d e Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 30 ESEMPIO DI USO DELLA DIVISIONE TROVARE I NOMI DEI CORRENTISTI CHE HANNO UN DEPOSITO IN TUTTE LE FILIALI DI Milano TUTTE LE FILIALI DI Milano 1 = Π NOME (σ CITTA = Milano filiale) I CLIENTI DI CIASCUNA FILIALE 2 = Π FILIALE, CORRENTISTA depositi I CLIENTI DI 2 CHE SONO APPAIATI CON TUTTE LE FILIALI DI 1 3 = 2 1 Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 31 16

17 ESEMPIO DI ESPRESSIONE COMPLESSA ESTRARRE IL NOME DEGLI STUDENTI CHE HANNO SOSTENUTO GLI ESAMI DI infomatica E matematica LO STESSO GIORNO Π NOME studente (esame σ TITOLO= infomatica coso) MATR=MATRMAT DATA=DATAMAT Π MATR,DATA (esame ρ MATRMAT,DATAMAT <--- MATR,DATA σ TITOLO= matematica coso) Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 32 ESEMPIO DI ESPRESSIONE COMPLESSA ESTRARRE L ULTIMO ESAME SOSTENUTO DA CIASCUNO STUDENTE. esame - esame MATR=MATRNEW DATA < DATANEW ρ MATRNEW,DATANEW <-- MATR,DATA Π MATR,DATA esame Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 33 17

18 RAPPRESENTAZIONE DELLE ESPRESSIONI TRAMITE ALBERI OGNI ESPRESSIONE DELL ALGEBRA RELAZIONALE PUO ESSERE RAPPRESENTATA CON UN ALBERO CHE ESPRIME L ORDINE DI VALUTAZIONE DEGLI OPERATORI LA RADICE E POSTA IN ALTO AD OGNI OPERATORE CORRISPONDE UN NODO INTERMEDIO OPERATORI UNARI HANNO UN RAMO IN INGRESSO E UNO IN USCITA OPERATORI BINARI HANNO DUE RAMI IN INGRESSO E UNO IN USCITA GLI OPERANDI (RELAZIONI) CORRISPONDONO ALLE FOGLIE Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 34 ESEMPIO DI ALBERO NOME DEGLI STUDENTI CHE HANNO SOSTENUTO UN ESAME IL 10/10/00 CON VOTO PARI A 30/30 Π NOME studente σ DATA=10/10/00 VOTO=30/30 esame Π NOME studente σ DATA=10/10/00 VOTO=30/30 esame Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 35 18

19 EQUIVALENZA DI ESPRESSIONI ALGEBRICHE 1 - ELIMINAZIONE DEI PRODOTTI CARTESIANI σ P X P s s VALE SE P E UNA CONGIUNZIONE DI PREDICATI ATTR comp ATTR Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 36 EQUIVALENZA DI ESPRESSIONI ALGEBRICHE 2 - PUSH DELLA SELEZIONE RISPETTO AL JOIN σ P Q σ P s Q s VALE SE P E UN PREDICATO CHE SI APPLICA AI SOLI ATTRIBUTI DI Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 37 19

20 EQUIVALENZA DI ESPRESSIONI ALGEBRICHE 3 - PUSH DELLA PROIEZIONE RISPETTO AL JOIN Π L Π L Q Q s Π LR,J Π LS,J s J SONO GLI ATTRIBUTI NECESSARI A VALUTARE Q LR = L -SCHEMA(s)-J LS = L -SCHEMA()-J Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 38 EQUIVALENZA DI ESPRESSIONI ALGEBRICHE 4 - IDEMPOTENZA DELLA SELEZIONE σ P P = P1 P2 σ P1 σ P2 Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 39 20

21 EQUIVALENZA DI ESPRESSIONI ALGEBRICHE 5 - IDEMPOTENZA DELLA PROIEZIONE Π L L1 = L L2 L Π L1 Π L2 Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 40 EQUIVALENZA DI ESPRESSIONI ALGEBRICHE 6 - PUSH DELLA SELEZIONE RISPETTO ALL UNIONE σ P σ P σ P s s Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 41 21

22 EQUIVALENZA DI ESPRESSIONI ALGEBRICHE 7 - PUSH DELLA SELEZIONE RISPETTO ALLA DIFFERENZA σ P σ P σ P σ P s s s Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 42 EQUIVALENZA DI ESPRESSIONI ALGEBRICHE 8 - PUSH DELLA PROIEZIONE RISPETTO ALL UNIONE Π L Π L Π L s s ATTENZIONE: IL PUSH DELLA PROIEZIONE RISPETTO A DIFFERENZA E INTERSEZIONE NON VALE Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 43 22

23 EQUIVALENZA DI ESPRESSIONI ALGEBRICHE 9 - COMMUTAZIONE DI JOIN E UNIONE 1 2 s1 s2 1 s1 1 s2 2 s1 2 s2 Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 44 FORMULE UTILI = = - = Φ σ P = σ P = σ P - σ P = σ P σ P1 σ P2 = σ P1 P2 σ P1 σ P2 = σ P1 P2 σ P1 - σ P2 = σ P1 P2 σ P Φ = Φ Π L Φ = Φ X Φ = Φ Φ = Φ = Φ = Φ Φ = Φ Φ = Φ Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 45 23

24 OTTIMIZZAZIONE ALGEBRICA TRA TUTTE LE RAPPRESENTAZIONI EQUIVALENTI CONVIENE SCEGLIERE QUELLA MENO COSTOSA DA ESEGUIRE MINIMIZZARE LA DIMENSIONE DEI RISULTATI INTERMEDI UTILIZZARE, DOVE POSSIBILE, LE TRASFORMAZIONI DI PUSH (2,3,6,7,8) USARE LE TRASFORMAZIONI DI IDEMPOTENZA (4, 5) PER GENERARE NUOVE SELEZIONI E PROIEZIONI CERCARE DI COMBINARE I PRODOTTI CARTESIANI CON LE SELEZIONI I CUI PREDICATI APPARTENGONO AD ENTRAMBI GLI OPERANDI (DIVENTANO JOIN) Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 46 DIMENSIONI DEI RISULTATI INTERMEDI VALUTARE IN GENERALE LE DIMENSIONI DEI RISULTATI INTERMEDI E OPERAZIONE COMPLESSA SI USANO METODI APPROSSIMATI FACENDO RICORSO AD OPERAZIONI STATISTICHE SI SUPPONE UNIFORME LA DISTRIBUZIONE DEI VALORI NEI DOMINI E NON CORRELATI I DATI RELATIVI AI PREDICATI NELLE INTERROGAZIONI Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 47 24

25 DIMENSIONI DEI RISULTATI INTERMEDI PARAMETRI QUANTITATIVI CARD( i ) NUMERO DI TUPLE DI i SIZE (t i ) DIMENSIONE (in byte) DELLA TUPLA DI i SIZE (A j ) DIMENSIONE (in byte) DELL ATTRIBUTO A j DI i VAL (A j ) NUMERO DI VALORI DISTINTI DELL ATTRIBUTO A j DI i S I = 1/ VAL (A j ) LA SELETTIVITA DEL DOMINIO SUL QUALE E DEFINITO L ATTRIBUTO A j Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 48 DIMENSIONI DEI RISULTATI INTERMEDI OPERAZIONE DI SELEZIONE CARD(isultato) = S P * CARD(opeando) S P = SELETTIVITA DEL PREDICATO P = A B P = A B P = A S P = S A * S B S P = S A + S B -S A * S B S P = 1 - S A SIZE(isultato) = SIZE(opeando) VAL(A i ) = 1 i P VAL(A i ) = col (CARD(opeando), VAL (A i ), CARD(isultato)) i P Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 49 25

26 ESEMPIO DI OTTIMIZZAZIONE DATO LO SCHEMA (A,B,C) s(c,d,e) t(d,e,f,g) SI OTTIMIZZI L ESPRESSIONE Π B σ (.C=s.C) (s.d=t.d) (.A=1) (.B>t.F) X s X t Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 50 ESEMPIO DI OTTIMIZZAZIONE Π B σ (.C=s.C) (s.d=t.d) (.A=1) (.B>t.F) X s X t Π B Π BC Π FC (.C=s.C) (B >F) σ A=1 Π DC Π DF s t Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 51 26

27 MINIMA ESPRESSIONE CONTENITORE (CONTAIN VIEW) DATE n INTERROGAZIONI SU UNA BASE DI DATI CONSENTE DI ESTRARNE I RISULTATI MEDIANTE SELEZIONI E PROIEZIONI SU DI ESSA DATO LO SCHEMA (A,B,C) s(b,c,d,e,f) t(d, G) SI RICAVI LA CONTAIN VIEW PER LE INTERROGAZIONI 1) Π.C,G σ (A=1) (.B=s.B) (s.d=t.d) (E=1) (G>3) X s X t 2) Π.C,F σ (.C>G) (A=1) (E=1) (F>3) (G>2) (s.d=t.d (.B=s.B)) X s X t Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 52 ESTRAZIONE DELLA CONTAIN VIEW RICERCA DELLA MASSIMA SOTTOESPRESSIONE COMUNE (MSE) Π CGF Π BC Π BGF σ A=1 Π DF σ G>2 σ E=1 s t Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 53 27

28 CALCOLO DELLE INTERROGAZIONI MEDIANTE LA MSE 1) 2) Π CG Π CF σ G>3 σ G>G F>3 MSE MSE Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 54 CALCOLO RELAZIONALE E UNA FAMIGLIA DI LINGUAGGI FORMALI DICHIARATIVI (NON PROCEDURALI) PER FORMULARE INTERROGAZIONI DUE TIPI PRINCIPALI CALCOLO RELAZIONALE DELLE TUPLE (TRC) CALCOLO RELAZIONALE DEI DOMINI (DRC) HA UN POTERE ESPRESSIVO PARI A QUELLO DELL ALGEBRA RELAZIONALE Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 55 28

29 DEFINIZIONE FORMALE DEL TRC FORMA STANDARD { t p(t) } (TUTTE LE TUPLE t PER LE QUALI E VERA p(t)) p(t) E UNA FORMULA COSTRUITA TRAMITE ATOMI ATOMI t t 1 [A 1 ] comp t 2 [A 2 ] t[a] comp k COMPOSIZIONE DI FORMULE BEN FORMATE (WFF) UN ATOMO E UNA WFF SE p E UNA WFF, LO SONO ANCHE p E (p) SE p1 E p2 SONO WFF, LO SONO ANCHE p1 p2, p1 p2, p1 p2 SE p E UNA WFF IN CUI s E UNA VARIABILE, LO SONO ANCHE s (p(s)) E s (p(s)) Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 56 PROPRIETA DEL TRC p1 p2 ( p1 p2) (DE MORGAN) t (p(t)) t ( p(t)) p1 p2 p1 p2 FORMULE UNSAFE { t t } FORNISCE UN RISULTATO INFINITO SI RESTRINGE LA FORMULAZIONE DEL CALCOLO DELLE FORMULE AI DOMINII ATTIVI LE TUPLE CHE SODDISFANO UNA FORMULA POSSONO ESSERE COMPOSTE SOLAMENTE DA VALORI CHE COMPAIONO ESPLICITAMENTE NELLA FORMULA IN TUPLE DI RELAZIONI MENZIONATE NELLA FORMULA Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 57 29

30 ESEMPIO DI TRC NOME DEGLI STUDENTI CHE HANNO PRESO 30 IN matematica { t t1 studente, t2 esame, t3 coso ( t[nome] = t1[nome] t1[matr] = t2[matr] t2[c-corso] = t3[c-corso] t2[voto] = 30 t3[titolo] = matematica )} Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 58 ESEMPIO DI TRC MATRICOLA DEGLI STUDENTI CHE HANNO SOSTENUTO matematica MA NON basi di dati { t t1 esame, t2 coso ( t[matr] = t1[matr] t1[c-corso] = t2[c-corso] t2 [TITOLO] = matematica ) ( t3 esame, t4 coso (t[matr] = t3[matr] t3[c-corso] = t4[c-corso] t4[titolo] = basi di dati )) } Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 59 30

31 EQUIVALENZA TRA ALGEBRA E TRC E SUFFICIENTE MOSTRARE CHE SI POSSONO REALIZZARE I 5 OPERATORI FONDAMENTALI SELEZIONE σ A=1 { t t1 ( t1[a] = 1 t=t1) } PROIEZIONE Π AC { t t1 ( t[a,c] = t1[a,c]) } PRODOTTO CARTESIANO (A,B,C) X s(d,e,f) { t t1, t2 s ( t[a,b,c] = t1[a,b,c] t[d,e,f] = t2[d,e,f] ) } Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 60 EQUIVALENZA TRA ALGEBRA E TRC UNIONE s { t t1 t2 s ( t=t1 t=t2) } DIFFERENZA - s { t t1 t=t1 ( t2 s, t=t2) } ESEMPIO DI JOIN (A,C) A=B s(b,d) { t t1, t2 s ( t[a,c] = t1[a,c] t[b,d] = t2[b,d] t[a]=t[b]) } Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 61 31

32 σ X Fabio A. Scheibe Linguaggi pe DB 62 32