Database, concetti di base

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Database, concetti di base

  1. 1. Basi di Dati
  2. 2. Argomenti <ul><li>Modellazione concettuale (modello ER) </li></ul><ul><li>Traduzione in un modello logico (modello relazionale) </li></ul><ul><li>Interrogazione di una base dati (SQL SELECT) </li></ul>
  3. 3. <ul><li>Modellazione concettuale (modello ER) </li></ul>
  4. 4. <ul><li>Modello Entity Relationship (ER) </li></ul>Modello concettuale Fornisce una serie di costrutti per descrivere la realtà di interesse di facile comprensione, indipendente dal modo in cui la basi di dati viene descritta e gestita entro un DBMS Usato per descrivere schema concettuale di una base di dati
  5. 5. Costrutti principali del modello <ul><li>Entità : classi di oggetti che hanno proprietà comuni ed esistenza autonoma </li></ul><ul><li>Relazione : legame logico che coinvolge due o più entità </li></ul><ul><li>Attributo : proprietà informativa elementare di un’entità (o anche di una relazione) </li></ul>
  6. 6. Altri costrutti del modello <ul><li>Vincoli di integrità : limitazioni o specifiche espresse sui precedenti costrutti del modello: </li></ul><ul><li>- cardinalità delle Relazioni </li></ul><ul><li>- cardinalità degli Attributi </li></ul><ul><li>- identificatori delle Entità (chiavi) </li></ul><ul><li>Ulteriori elementi (gerarchie di generalizzazione, attributi compositi) che non affrontiamo </li></ul>
  7. 7. Modello ER: rappresentazione grafica EntitàA Relaz.C EntitàB Attrib.D Attrib.E (1,n) (0,n) Attrib.G Attrib.F
  8. 8. Descrizione dominio <ul><li>“ Si vuole realizzare un archivio per la gestione di una libreria. I principali requisiti espressi dall’utente sono la possibilità di memorizzare i dati relativi ai libri ( titolo , autore , casa editrice , anno , argomento , copie disponibili ). Si devono poter cercare i libri a partire dal titolo, dall’autore, dall’argomento e dall’ editore . [...]” </li></ul>
  9. 9. Individuazione entità in gioco <ul><li>Libro </li></ul><ul><ul><li>Titolo </li></ul></ul><ul><ul><li>Anno </li></ul></ul><ul><ul><li>Copie disponibili </li></ul></ul><ul><ul><li>Autore </li></ul></ul><ul><ul><li>Casa editrice </li></ul></ul><ul><ul><li>Argomento </li></ul></ul><ul><li>Libro </li></ul><ul><ul><li>Titolo </li></ul></ul><ul><ul><li>Anno </li></ul></ul><ul><ul><li>Copie disponibili </li></ul></ul><ul><li>Autore </li></ul><ul><li>Casa editrice </li></ul><ul><li>Argomento </li></ul>
  10. 10. Perchè tutte queste entità ? <ul><li>Integrità dei dati </li></ul><ul><ul><li>un autore dovrebbe avere lo stesso nome per ogni suo libro; eventuali modifiche non dovrebbero essere apportate manualmente ad ogni libro </li></ul></ul><ul><li>Occupazione di memoria </li></ul><ul><ul><li>ripetere nome, cognome ed eventualmente altri dati per ogni libro scritto da un autore è sconveniente </li></ul></ul><ul><li>Problemi in inserimento </li></ul><ul><ul><li>Inserire ogni volta i dati completi di un autore rende molto probabile un errore </li></ul></ul>
  11. 11. Individuazione relazioni fra entità Libro AutoreDi Autore EditoDa Casa Editrice ConArgom. Argomento
  12. 12. Cardinalità delle relazioni <ul><li>Un Libro deve avere almeno un Autore </li></ul><ul><li>Un Libro deve avere una Casa Editrice </li></ul><ul><li>Un Autore può aver scritto più Libri </li></ul>Libro AutoreDi Autore EditoDa Casa Editrice ConArgom. Argomento (0,n) (1,1) (0,n) (1,1) (1,n) (0,n)
  13. 13. Cardinalità delle relazioni <ul><li>Tre tipologie in base alla cardinalità massima delle occorrenze di Entità nella relazione: </li></ul><ul><li>1 a 1: ad un’occorrenza di un’Entità corrisponde esattamente un’occorrenza di Entità </li></ul><ul><li>(Persona e Dipartimento nella relazione Direttore) </li></ul><ul><li>1 a molti: ad un’occorrenza di un’Entità possono corrispondere più occorrenze di Entità ma non viceversa </li></ul><ul><li>(Libro e CasaEditrice nella relazione Editoda) </li></ul><ul><li>molti a molti: ad un’occorrenza di un’Entità possono corrispondere più occorrenze di Entità e viceversa </li></ul><ul><li>(Libro e Argomento nella relazione conArgomento) </li></ul>
  14. 14. Individuazione attributi <ul><li>Titolo è una stringa (una sequenza di caratteri) </li></ul><ul><li>Anno è un numero intero (si potrebbero specificare dei vincoli) </li></ul><ul><li>Copie è un numero intero ≥ 0 </li></ul><ul><li>Tutti i suddetti non possono essere vuoti </li></ul>Titolo Libro AutoreDi Autore EditoDa Casa Editrice ConArgom. Argomento (0,n) (1,1) (0,n) (1,1) (1,n) (0,n) Anno Copie Tel Numero albo Cognome Nome
  15. 15. Cardinalità attributi <ul><li>Nella maggior parte dei casi è (1,1), quindi omessa </li></ul><ul><li>Card minima = 0 opzionale , = 1 obbligatorio </li></ul><ul><li>Card massima = N multivalore </li></ul>Titolo Libro AutoreDi Autore EditoDa Casa Editrice ConArgom. Argomento (0,n) (1,1) (0,n) (1,1) (1,n) (0,n) Anno Copie Valore minimo e massimo di valori associati ad ogni occorrenza di entità o relazione Tel Cognome Nome (1,n) (0,1) Numero albo
  16. 16. Determinazione delle chiavi (1) <ul><li>Non possono esistere più libri aventi lo stesso titolo </li></ul><ul><li>Non possono esistere più autori con stesso cognome e nome </li></ul>Titolo Libro AutoreDi Autore EditoDa Casa Editrice ConArgom. Argomento (0,n) (1,1) (0,n) (1,1) (1,n) (0,n) Anno Copie Cognome Nome Tel (1,n) (0,1) Numero albo
  17. 17. <ul><li>Non possono esistere più libri aventi lo stesso titolo, autore ed anno di pubblicazione </li></ul>Determinazione delle chiavi (2) Titolo Libro AutoreDi Autore EditoDa Casa Editrice ConArgom. Argomento (0,n) (1,1) (0,n) (1,1) (1,n) (0,n) Anno Copie Cognome Nome Tel (1,n) (0,1) Numero albo
  18. 18. Determinazione delle chiavi (3) <ul><li>Non possono esistere più libri aventi lo stesso titolo, autore, casa editrice ed anno di pubblicazione </li></ul>Titolo Libro AutoreDi Autore EditoDa Casa Editrice ConArgom. Argomento (0,n) (1,1) (0,n) (1,1) (1,n) (0,n) Anno Copie Cognome Nome Tel (1,n) (0,1) Numero albo
  19. 19. Riassunto: costrutti modello ER <ul><li>Entità </li></ul><ul><li>Relazioni </li></ul><ul><li>Attributi </li></ul><ul><li>Cardinalità delle Relazioni/degli Attributi </li></ul><ul><li>Identificatori di Entità </li></ul>
  20. 20. Ulteriori esempi ER Società Fornisce Prodotto (1,n) (0,n) IdSoc Cliente (0,n) IdProd IdCli Dipartimento Direttore Persona (0,1) (1,1) IdDip IdPers DataIncarico
  21. 21. <ul><li>Traduzione in un modello logico (modello relazionale) </li></ul>
  22. 22. <ul><li>Modello Relazionale </li></ul>Modello logico Fornisce una serie di costrutti per descrivere la realtà di interesse Molto meno ricco del modello ER, più vicino alla reale rappresentazione dei dati interna all’elaboratore Alla base di un’altissima percentuale dei database presenti in commercio (Access, ...) Esistono definizioni formali, oltre ad una teoria rigorosa a riguardo
  23. 23. Costrutti del modello <ul><li>elemento fondamentale è la relazione , informalmente una tabella </li></ul><ul><li>ogni colonna ha associato un nome ( attributo ) ed un dominio (insieme di valori che può assumere l’attributo) </li></ul><ul><li>Ogni riga di questa tabella viene detta tupla </li></ul>
  24. 24. Costrutti del modello LIBRO LIBRO( Titolo , Anno, Casa Editrice) Sellerio 1996 I delitti di via Medina Sidonia Longanesi 2003 Il sogno di Scipione Sellerio 2003 Il giro di boa Casa Editrice Anno Titolo
  25. 25. Traduzione da modello ER a modello Relazionale
  26. 26. Entità ed Attributi <ul><li>Ad un’ Entità corrisponde una relazione (tabella) </li></ul><ul><li>Agli Attributi dell’Entità corrispondono gli attributi nella relazione </li></ul><ul><li>Gli Attributi chiave dell’Entità corrispondono agli attributi chiave nella relazione </li></ul>
  27. 27. Entità ed Attributi <ul><li>LIBRO( Titolo , Anno, Copie) </li></ul>Titolo Libro Anno Copie
  28. 28. Le Relazioni <ul><li>Diversi elementi del modello ER non hanno un corrispettivo in quello relazionale ed in particolare le Relazioni </li></ul><ul><li>Una Relazione può essere realizzata nel modello relazionale tramite il meccanismo di chiave esterna </li></ul><ul><li>Un attributo (o un gruppo di attributi) chiave di una tabella, se trasportato in un’altra viene detto chiave esterna e permette di realizzare una relazione fra le due tabelle </li></ul><ul><li>Praticamente una relazione viene individuata per via dell’uguaglianza dei valori di alcuni attributi </li></ul>
  29. 29. Le Relazioni Libro EditoDa CasaEditrice (0,n) (1,1) Titolo Nome Anno IdCasaEditrice
  30. 30. Uguaglianza di valori 1 1996 I delitti di via Medina Sidonia 2 2003 Il sogno di Scipione 1 2003 Il giro di boa Casa Editrice Anno Titolo Longanesi 2 Sellerio 1 Nome IdCasaEditrice
  31. 31. Relazioni 1 a 1 <ul><li>Questo genere di relazione viene tradotta inserendo la chiave di una delle entità coinvolte nell’insieme degli attributi dell’altra </li></ul><ul><li>C’è un grado di libertà, ma la scelta ha delle conseguenze ‘non funzionali’ </li></ul>Offerta Ordine BuonoOrdine (1,1) (0,1) IdOfferta IdOrdine Offerta( IdOfferta ) BuonoOrdine( IdOrdine , IdOfferta) 3 2 1 1 IdOfferta IdOrdine 3 1 IdOfferta
  32. 32. Relazioni 1 ad n <ul><li>Questo genere di relazione viene tradotta inserendo la chiave dell’entità del lato n, nell’insieme degli attributi dell’altra </li></ul><ul><li>In questo caso la traduzione è rigida, non ci sono gradi di libertà </li></ul>Libro EditoDa CasaEditrice (0,n) (1,1) Titolo Nome Libro( Titolo , NomeEditore) CasaEditrice( Nome ) aa yy aa xx NomeEditore Titolo bb aa Nome
  33. 33. Relazioni n ad m <ul><li>Questo genere di relazione viene tradotta introducendo un’ulteriore relazione di supporto, avente come chiave l’insieme degli attributi componenti le chiavi delle altre entità coinvolte </li></ul><ul><li>Questa nuova relazione non ha un significato concettuale, ma è necessaria per poter utilizzare il meccanismo di chiave esterna </li></ul>Titolo Libro AutoreDi Autore (0,n) (1,n) Anno Copie Cognome Nome
  34. 34. Relazioni n ad m Titolo Libro AutoreDi Autore (0,n) (1,n) Anno Copie Cognome Nome Libro( Titolo , Anno, Copie) Autore( Cognome , Nome ) Autore-Libro( Cognome,Nome, Titolo ) 2002 2003 Anno 2 yy 1 xx Copie Titolo Dd Cc Cognome bb aa Nome xx bb Dd aa aa Nome yy Cc xx Cc Titolo Cognome
  35. 35. Riassunto: modello relazionale e traduzione <ul><li>Entità  relazioni (tabelle) </li></ul><ul><li>Attributi di entità  attributi delle relazioni (colonne delle tabelle) </li></ul><ul><li>Relazioni 1 ad 1  inserimento della chiave di una delle relazioni nell’altra </li></ul><ul><li>Relazioni 1 ad n  inserimento della chiave del lato n nella relazione corrispondente a Entità del lato 1 </li></ul><ul><li>Relazioni n ad m  creazione di una nuova relazione avente come chiave l’insieme delle chiavi delle Entità coinvolte nella Relazione originale </li></ul>
  36. 36. Esempi (1) <ul><li>Società ( IdSoc ) </li></ul><ul><li>Prodotto ( IdProd ) </li></ul><ul><li>Cliente ( IdCli ) </li></ul><ul><li>Fornitura( IdSoc , IdProd , IdCli ) (IdSoc chiave esterna verso Società, IdProd chiave esterna verso Prodotto, IdCli chiave esterna verso Cliente) </li></ul>Società Fornisce Prodotto (1,n) (0,n) IdSoc Cliente (0,n) IdProd IdCli
  37. 37. Esempi (2) <ul><li>Persona ( IdPers ) </li></ul><ul><li>Dipartimento ( IdDip , IdDiret, DataIncarico) (IdDiret chiave esterna verso Persona) </li></ul>Dipartimento Direttore Persona (0,1) (1,1) IdDip IdPers DataIncarico
  38. 38. <ul><li>Interrogazione di una base dati (SQL SELECT) </li></ul>
  39. 39. SQL SELECT: elementi di base <ul><li>Structured Query Language  linguaggio dichiarativo per utilizzo di basi dati relazionali </li></ul><ul><ul><li>Data Description Language (definizione schema) </li></ul></ul><ul><ul><li>Data Manipulation Language (manipolazione dati) </li></ul></ul><ul><ul><li>Query Langage (interrogazione della base dati)  Comando SELECT </li></ul></ul>
  40. 40. Cosa si cerca <ul><li>“ Cosa” intende i nomi degli attributi che si intendono ottenere dalla ricerca </li></ul><ul><li>In caso di ambiguità, cioè lo stesso nome di attributo è presente in più tabelle, bisogna chiarire a quale ci si riferisce usando la forma Tabella.attributo </li></ul><ul><li>Per selezionare tutti gli attributi di una tabella di può usare la forma Tabella.* </li></ul>SELECT “ Cosa ” FROM “Dove lo trovo” WHERE “A queste condizioni”
  41. 41. Da dove si cerca <ul><li>“ Dove lo trovo” intende l’insieme delle tabelle che contengono gli attributi specificati nella clausola “cosa” o utilizzati in quella che specifica le condizioni </li></ul>SELECT “Cosa” FROM “ Dove lo trovo ” WHERE “A queste condizioni”
  42. 42. Criteri di selezione <ul><li>Le condizioni possono essere divise in </li></ul><ul><ul><li>semantiche (correlate al significato della ricerca) </li></ul></ul><ul><ul><li>di join (correlate alla necessità di chiarire le relazioni fra le tabelle) </li></ul></ul><ul><li>Si possono (devono) combinare con operatori booleani (es. le condizioni di join devono essere in AND fra di loro) </li></ul>SELECT “Cosa” FROM “Dove lo trovo” WHERE “ A queste condizioni ”
  43. 43. Tenere conto delle relazioni Istruttore ( IdIstr , Nome, Cognome, Indirizzo, N-tel) Scheda ( IdScheda , Difficoltà, Istr) (Istr chiave esterna verso Istruttore) Esercizi-schede ( IdScheda , IdEserc , Ripetizioni) Esercizio ( IdEserc , Nome, Descr) <ul><li>Qualora la query coinvolga informazioni provenienti da tutte le tabelle, la clausola WHERE dovrà indicare chiaramente che: </li></ul><ul><li>Istr in Scheda dev’essere uguale a IdIstr in Istruttore </li></ul><ul><li>IdScheda in Esercizi-schede dev’essere uguale a quello in Scheda </li></ul><ul><li>IdEserc in Esercizio dev’essere uguale a quello in Esercizi-schede </li></ul>
  44. 44. Esempio di Query <ul><li>Selezionare gli istruttori che abbiano assegnato l’esercizio ‘addominali’ </li></ul><ul><li>SELECT Istruttore.* </li></ul><ul><li>FROM Istruttore i, Scheda s, Esercizi-schede es, Esercizio e </li></ul><ul><li>WHERE e.Nome=‘addominali’ AND e.IdEserc=esIdEserc AND es.IdScheda=s.IdScheda AND s.Istr=i.IdIstr; </li></ul>
  45. 45. Riassunto: SQL SELECT <ul><li>SELECT </li></ul><ul><ul><li>“ WHAT”: Cosa si cerca </li></ul></ul><ul><ul><li>Clausola FROM: “Dove”, da quali tabelle </li></ul></ul><ul><ul><li>Clausola WHERE: “A che condizioni”, semantiche e di join </li></ul></ul>

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