Fondamenti di Informatica

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1 Università Degli Studi di Ferrara Corso di Laurea in Scienze della Comunicazione - A.A Fondamenti di Informatica Lez Database Fondamenti di Informatica - Docente: Giacomo Piva - giacomo.piva@unife.it

2 In questa lezione Data base Entità Relazioni

3 Informazioni Informazione Strutturate Non Strutturate

4 L informatica Partendo dalla nostra definizione di Infromatica: È la scienza applicata che si occupa del trattamento dell'informazione mediante procedure automatizzate. Arriviamo allo strumento per eccellenza dell organizzazione delle informazioni

5 Data Base Per potere rappresentare informazioni in modo duraturo occorre sviluppare delle tecniche per mantenerle in memoria secondaria e poterle consultare in modo pratico. Lo strumento informatico utilizzato per questo scopo sono le Basi di Dati

6 Data Base Una base di dati e una collezione di dati immagazzinati in modo permanente su disco che permette di definire delle entità e delle relazioni. Un database è uno strumento che permette di: Inserire Aggiornare Recuperare Cancellare Combinare fra loro i dati (cioè le informazioni)

7 Data Base Lo scopo di un Data base è quello di rappresentare il mondo reale in termini di entità e relazioni. Le entità sono gli oggetti (ma non solo) del nostro mondo reale: Un film su DVD Un impiegato Un dipartimento Le relazioni invece rappresentano i legami fra le entità (come si relazionano fra loro).

8 Data Base Prendiamo come esempio un film su DVD Titolo Anno di uscita Attributi Regista

9 Data Base Se io volessi organizzare la mia videoteca per ogni film avrei: Titolo: I pirati dei Caraibi: La maledizione della prima luna Anno: 2003 Durata: 143 Titolo: I pirati dei Caraibi: La maledizione del forziere fantasma Anno: 2006 Durata: 151

10 Data Base: Entità In modo più appropriato Titolo Anno Durata I pirati dei Caraibi: La maledizione della prima luna I pirati dei Caraibi: La maledizione del forziere fantasma I pirati dei Caraibi: Ai confini del mondo e magari, potrei anche dare un nome a questa tabella: Film

11 Data Base: Entità Una volta che i miei dati sono all interno della mia entità strutturata, posso ricavarne delle informazioni, per esempio potrei: Ottenere tutte le righe nella tabella Film in cui l Anno è dopo il 2003 Titolo Anno Durata I pirati dei Caraibi: La maledizione del forziere fantasma I pirati dei Caraibi: Ai confini del mondo

12 Data Base: Entità Facciamo un altro esempio tipico, pensiamo alla rubrica Nome Cognome Numero di telefono Bob

13 Data Base: Entità Organizzato meglio Nome Cognome Telefono Alan Menegatti Alberto Marchi Alessandro Menegatti Alessandro De Cesare Tabella: Persone

14 Chiave primaria Perchè una base di dati funzioni al meglio, deve essere strutturata in modo che ogni riga sia identificabile univocamente. Per fare questo occorre una colonna che per ogni riga abbia dati univoci, ciò non devono esistere due righe che hanno lo stesso valore per la stessa colonna. La colonna prenderà il nome di chiave primaria o Primary Key (PK)

15 Chiave primaria Nome Cognome Telefono Alan Menegatti Alberto Marchi Alessandro Menegatti Alessandro De Cesare

16 Chiave primaria Nome Cognome Telefono Alan Menegatti Alberto Marchi Alessandro Menegatti Alessandro De Cesare

17 Chiave primaria Utilizzare come chiave primaria In numero di telefono o l , può andare bene se stiamo lavorando con una piccola rubrica personale. Pensiamo al caso in cui la tabella Persone faccia parte di una rubrica più grande, magari i dipendenti di un ente suddiviso in reparti, o magari i clienti di una grande azienda: Il numero di telefono -> di un ufficio con più persone. -> di un reparto con più persone.

18 Chiave primaria Nome Cognome Telefono Alan Menegatti Alberto Marchi Alessandro Menegatti Alessandro De Cesare

19 Chiave primaria Nome Cognome Telefono Codice Fiscale Alan Menegatti XXYY Alberto Marchi YYXX Alessandro Menegatti XYXY Alessandro De Cesare YXYX

20 Chiave primaria Se, la nostra entità non ha una chiave primaria naturale, è possibile crearla una artificiale Id Titolo Anno Durata 1 I pirati dei Caraibi: La maledizione della prima luna I pirati dei Caraibi: La maledizione del forziere fantasma I pirati dei Caraibi: Ai confini del mondo

21 Chiave primaria I database offrono la possibilità di gestire automaticamente le chiavi primarie in maniera sicura garantendo l univocità delle stesse.

22 Data base Pensiamo ora di espandere la nostra tabella film aggiungendo altri attributi, ad esempio riguardo al Regista: Nome del Regista Premi vinti dal Regista Perchè dovremmo aggiungere attributi? Per poter aumentare le possibilità di estrarre informazioni Selezionare dalla tabella Film tutte le righe in cui Anno è > 2003 AND il Regista ha vinto almeno un Premio

23 Data base Pensiamo ora di espandere la nostra tabella film aggiungendo altri attributi, ad esempio riguardo al Regista: Nome del Regista Fate attenzione a questo dettaglio. Premi vinti dal Regista Parleremo dei premi vinti dal Regista, non dal Film. Perchè dovremmo aggiungere attributi? Per poter aumentare le possibilità di estrarre informazioni Selezionare dalla tabella Film tutte le righe in cui Anno è > 2003 AND il Regista ha vinto almeno un Premio

24 Data base: Relazioni Pensiamo di allungare l elenco di attributi della nostra relazione Id Titolo Anno Durata Regista Premi I pirati dei Caraibi: La maledizione della prima luna I pirati dei Caraibi: La maledizione del forziere fantasma I pirati dei Caraibi: Ai confini del mondo I pirati dei Caraibi: Oltre i confini del mare Gregor Verbinski Gregor Verbinski Gregor Verbinski Rob Marshall 4 5 The Lone Ranger Gregor Verbinski 4 Tabella: Film

25 Data base Ora che abbiamo più informazioni all interno della nostra entità, possiamo immaginare di ottenere nuove informazioni Possiamo ad esempio Selezionare dalla tabella Film (tutte le righe) in cui il Regista = Rob Marshall AND Durata <= 150 Oppure Select From Film Where Anno > 2003 AND Premio > 2

26 Il linguaggio SQL Complimenti! Avete appena compreso le vostre prime righe di codice: Select From Film Where Anno > 2003 AND Premio > 2 Il linguaggio SQL (Simple Query Language) è lo strumento utilizzato per estrarre le informazioni da una base di dati.

27 Il linguaggio SQL Il risultato di una Query di interrogazione SQL è sempre una Relazione Il linguaggio SQL consente, oltre ad interrogare la base di dati anche di creare le entità e di Inserire le informazioni in una entità Aggiornare le informazioni in una entità Cancellare le informazioni in una entità

28 Data base: Relazioni Tornando alla nostra entità Film, cosa possiamo notare? Id Titolo Anno Durata Regista Premi* I pirati dei Caraibi: La maledizione della prima luna I pirati dei Caraibi: La maledizione del forziere fantasma I pirati dei Caraibi: Ai confini del mondo I pirati dei Caraibi: Oltre i confini del mare Gregor Verbinski Gregor Verbinski Gregor Verbinski Rob Marshall 4 5 The Lone Ranger Gregor Verbinski 4 Tabella: Film *Premi vinti dal Regista!

29 Data base: Relazioni Questa informazione, in un certo senso è un po fuori posto Id Titolo Anno Durata Regista Premi* I pirati dei Caraibi: La maledizione della prima luna I pirati dei Caraibi: La maledizione del forziere fantasma I pirati dei Caraibi: Ai confini del mondo I pirati dei Caraibi: Oltre i confini del mare Gregor Verbinski Gregor Verbinski Gregor Verbinski Rob Marshall 4 5 The Lone Ranger Gregor Verbinski 4 Tabella: Film *Premi vinti dal Regista!

30 Data base: Relazioni Ha senso separare le informazioni riguardo ai Registi in una seconda entità Id Nome Anno Esordio Premi 1 Gregor Verbinski Rob Marshall Tabella: Registi

31 Data base: Relazioni Separate le informazioni nelle due tabelle, abbiamo bisogno di collegare queste due tabelle per associare ad ogni film il proprio Regista Film 1 2 Id Titolo Anno Durata I pirati dei Caraibi: La maledizione della prima luna I pirati dei Caraibi: La maledizione del forziere fantasma I pirati dei Caraibi: Ai confini del mondo I pirati dei Caraibi: Oltre i confini del mare Registi Id Nome Anno Esordio Premi 1 2 Gregor Verbinski Rob Marshall The Lone Ranger

32 Data base: Relazioni Aggiungendo una colonna id Regista nell Entità Film possiamo tenere traccia di quale Regista ha diretto il film Registi Id Nome Anno Esordio Premi Film 1 Gregor Verbinski Id Titolo Anno Durata id Regista I pirati dei Caraibi: La maledizione della prima luna Rob Marshall I pirati dei Caraibi: La maledizione del forziere fantasma I pirati dei Caraibi: Ai confini del mondo I pirati dei Caraibi: Oltre i confini del mare The Lone Ranger

33 Data base: Relazioni Id Titolo Anno Durata Regista 1 2 I pirati dei Caraibi: La maledizione della prima luna I pirati dei Caraibi: La maledizione del forziere fantasma I pirati dei Caraibi: Ai confini del mondo I pirati dei Caraibi: Oltre i confini del mare The Lone Ranger Tabella: Film Aggiungendo una colonna con l id del regista, abbiamo creato la una relazione fra film e registi

34 Data base: Relazioni Il riporto della chiave primaria di una entità all interno di una seconda entità prende il nome di Chiave Esterna o Foreign Key (FK). A differenza delle Chiave Primaria, una relazione può avere più Chiavi Esterne, una per ogni relazione. Registi Id Nome Anno Esordio Premi Film 1 Gregor Verbinski Id Titolo Anno Durata id Regista I pirati dei Caraibi: La maledizione della prima luna Rob Marshall I pirati dei Caraibi: La maledizione del forziere fantasma I pirati dei Caraibi: Ai confini del mondo I pirati dei Caraibi: Oltre i confini del mare The Lone Ranger

35 Nomi appropriati Id Titolo Anno Durata Regista 1 2 I pirati dei Caraibi: La maledizione della prima luna I pirati dei Caraibi: La maledizione del forziere fantasma I pirati dei Caraibi: Ai confini del mondo I pirati dei Caraibi: Oltre i confini del mare The Lone Ranger Entry o Tupla

36 Nomi appropriati Id Titolo Anno Durata Regista 1 2 I pirati dei Caraibi: La maledizione della prima luna I pirati dei Caraibi: La maledizione del forziere fantasma I pirati dei Caraibi: Ai confini del mondo I pirati dei Caraibi: Oltre i confini del mare The Lone Ranger Record o campo

37 Relazione 1:N Aggiungendo una colonna con l id del regista, abbiamo creato la una relazione fra film e registi Film 1 : N Registi Questo tipo di relazione si indica con 1 : N e si legge Uno a N Ovvero, UN regista ha diretto N film.

38 Relazione N:M La relazione N:M è una relazione che associa a più entry di una entità più entry di una seconda entità Film N : M Attori Un esempio potrebbe essere la relazione Ha recitato in che collega la nostra entità Film con una entità Attori

39 Relazione 1:1 La relazione 1:1 è una relazione che associa ad una entry di una entità una sola entry di una seconda entità Dipartimenti 1 : 1 Direttori Un esempio potrebbe essere la relazione Dirige/È diretto che collega una ipotetica entità Dipartimenti con una entità Direttori

40 Lo schema ER Lo schema ER (entità relazione) è una rappresentazione grafica dei dati in cui le entità sono rappresentate da rettangoli e le relazioni da rombi. Gli attributi di una entità sono rappresentati da un ovale Attributo Entità Relazione Gli elementi sono uniti con delle linee

41 Entità e Attributi Una entità possiede uno o più attributi Attributo Attributo Entità Attributo

42 Relazioni Due entità possono essere legate da una relazione Entità Relazione Entità

43 Cardinalità delle relazioni La cardinalità della relazione è rappresentata da una coppia di numeri naturali che specificano il numero minimo e massimo di istanze di relazione a cui una istanza dell'entità può partecipare. Entità (1, 1) Relazione 1,1: Ogni record dell entità deve essere presente una sola volta nella relazione 1,N: Ogni record dell entità deve essere presente nella relazione e può esserlo più volte 0,1: Ogni record dell entità può non essere presente e può essere presente una sola volta 0,N: Ogni record dell entità può non essere presente e può essere presente più volte

44 Cardinalità delle relazioni Persone (0, 1) conseguito (1, 1) Patente* 1 : 1 Persone (1, N) conseguito (0, N) Titolo di studio** N : N * Numero di patente, non la tipologia (A, B, C ) ** Tipologia del titolo (Licenza media, Diploma, Laurea )

45 Lo schema ER Cominciamo dalla nostra entità Film Titolo Anno Film Durata

46 Lo schema ER Continuiamo con la nostra entità Registi Titolo Nome Anno Film Registi Anno Durata Esordio Premi

47 Lo schema ER Completiamo con la nostra relazione Titolo Nome Anno Film Diretto da Registi Anno Durata Esordio Premi

48 Lo schema ER Quale è la cardinalità della nostra relazione? Titolo Nome Anno Film Diretto da Registi Anno Durata (?,?) (?,?) Esordio Premi

49 Lo schema ER Quale è la cardinalità della nostra relazione? Titolo Nome Anno Film Diretto da Registi Anno Durata (1, 1) (0, N) Esordio 1 : N Premi

50 Lo schema ER Aggiungiamo qualcosa? Nome Registi Anno Titolo Diretto da 1 : N Esordio Premi Anno Film Nome Durata Recitano N : N Attori Anno Esordio Premi

51 Domande?

52 Quali nuovi termini possiamo aggiungere al nostro dizionario?