Una Introduzione alle Basi di Dati

Presentazione sul tema: "Una Introduzione alle Basi di Dati"— Transcript della presentazione:

1 Una Introduzione alle Basi di Dati
Storia Concetti Modelli Struttura

2 In Principio era la scheda…
                                                                   Inizialmente i sistemi informativi su computer memorizzavano le informazioni su scheda perforata

3 I Limiti di un Sistema Informativo su scheda
Non riutilizzabile Occupa molto spazio per pochi dati E’ macchinoso da trasportare, duplicare, modificare E’ sequenziale Ha dei limiti sulla dimensione del record Le operazioni di inserimento, modifica, cancellazione sono manuali

4 Vengono introdotti i concetti di base
Record fisico, campo, record logico E’ possibile rappresentare archivi correlati Record fisico Cognome Campo Docente 2 Docente 1 Studente

5 L’apparizione delle unità a nastro e il Sistema Informativo
Riutilizzabile Occupa poco spazio E’ semplice da trasportare Non ha limiti sulla dimensione del record fisico E’ sequenziale Le operazioni richiedono due unità nastro

6 Le unità a disco Ad accesso diretto Possibile il collegamento
tra più archivi contemporaneamente Riutilizzabile Occupa poco spazio E’ semplice da trasportare Non ha limiti sulla dimensione del record fisico

7 Vengono messi a punto gli algoritmi fondamentali
Accesso Sequenziale Accesso Diretto Relativo Accesso Sequenziale con Indice Tecniche di Ricerca Ricerca Binaria Indice con B-Tree Tecniche Hash

8 La realizzazione di un programma che gestisce archivi
Viene definito il “tipo record” Viene definito l’archivio (nome, supporto fisico, tipo record, organizzazione fisica) Vengono scritti i sottoprogrammi di inserimento, modifica, cancellazione, ricerca, stampa nel linguaggio di programmazione prescelto (COBOL, RPG, PL/I )

9 I difetti di una gestione tradizionale degli archivi
Il modello dei dati è “cablato” nei programmi I controlli sono “cablati” nei programmi I programmi devono cambiare se cambia il modello logico o fisico dei dati Programmi diversi possono usare tipi record diversi per lo stesso archivio Ripetitività degli algoritmi I campi possono essere duplicati in più archivi Ridondanza, rischio di incongruenza e inconsistenza Mancanza di controllo degli accessi Difficoltà nell’accesso multiutente ai dati

10 Data Base: cos’è Un Data Base è una collezione di dati operativi memorizzati su un supporto per computer, utilizzato dai programmi applicativi di una particolare azienda (C. Date) Un Data Base contiene informazioni collegate tra di loro ed informazioni sulle informazioni (meta-informazioni in un Dizionario dei dati) in maniera da superare i difetti della gestione tradizionale degli archivi

11 Data Base: I pregi Il modello dei dati è nel Data Base
I controlli di integrità sono nel Data Base Il controllo degli accessi è nel Data Base Raramente i programmi cambiano se cambia il modello logico o fisico dei dati Programmi diversi usano lo stesso modello per lo stesso archivio I programmi applicativi non contengono gli algoritmi di base ma usano un linguaggio di interrogazione e manipolazione per accedere ai dati L’esigenza di duplicare i campi viene ridotta Meno ridondanza, meno rischio di incongruenza e inconsistenza Supporto nell’accesso multiutente ai dati

12 Con un Data Base… La ridondanza dei dati può essere ridotta
Le inconsistenze possono essere evitate Le informazioni possono essere condivise Gli standard possono essere rinforzati La sicurezza dell’informazione può essere controllata E’ possibile trovare un punto di incontro tra esigenze contrastanti La produttività può essere aumentata

13 Data Base: I difetti Costa all’utente e alla Software House
Richiede maggiori risorse di calcolo Richiede tempi di addestramento Richiede figure professionali specifiche (Data Base Administrator) Richiede per grossi data base modifiche organizzative nel centro E.D.P.

14 Data Base Management System
E’ il Sistema Software che gestisce Data Bases Nasce come insieme di sottoprogrammi Oggi è un Sistema Software complesso Gestione del Modello Logico (Dizionario) Gestione del Modello Fisico Interprete Del Linguaggio Sottomodello di C Area di Lavoro Sottomodello di A Area di Lavoro Sottomodello di B Area di Lavoro Utente interattivo B Programma C Utente interattivo A

15 I Modelli dei dati Rappresentano la struttura delle informazioni
Il modello concettuale dei dati rappresenta la struttura delle informazioni inerente al problema nel mondo reale Il modello logico dei dati rappresenta la struttura delle informazioni così come sono visibili all’utente di un DBMS Il modello fisico dei dati rappresenta la struttura delle informazioni così come risiede su memoria di massa

16 I Modelli dei dati - Esempi
Il modello logico dei dati

17 Il Modello Concettuale – Un esempio

18 Modelli dei Dati e Notazioni
Il modello concettuale viene espresso usando la notazione Entity-Relationship di P. Chen o UML (Uniform Modeling Language) Il modello logico viene espresso usando la notazione supportata dal DBMS Il modello fisico viene deciso dal DBMS su suggerimento del programmatore o del Data Base Administrator

19 Schema dei Dati E’ l’insieme dei modelli dei dati contenuti in un Data Base

20 Tipi di Modelli dei Dati
Gerarchico Reticolare Relazionale Entità-Relazione Orientato ad Oggetti (Semantico)

21 Il Modello Entità-Relazione
Usato per descrivere il modello concettuale delle informazioni Inventato da Peter Chen nel 1976 Ogni cosa è una Entità Ogni Entità ha delle proprietà Le Entità con le stesse proprietà fanno parte dello stesso Insieme di Entità Tra Entità ci possono essere delle Relazioni Le Relazioni possono essere 1:1, 1:n, n:n

22 Notazione di Chen Entità Studenti Relazione Nome Fax Proprietà

23 Dal Problema al Modello Concettuale
Ogni nome diventa una entità Ogni aggettivo diventa una proprietà Ogni verbo diventa una relazione Il verbo HA può diventare una proprietà o una relazione Esempio: Uno studente ha un nome, un cognome ed un indirizzo. Ha inoltre un genitore con nome, un cognome ed un indirizzo. n n Ha Studenti Genitori Cognome Nome Indirizzo Cognome Nome Indirizzo

24 Il Modello Gerarchico

25 Il Modello Gerarchico – Assunzioni di Base

26 Il Linguaggio: IMS-DL/I
Data Definition Language

27 Data Manipulation Language
Cerca per chiave (Get Unique) Cerca il prossimo (Get Next) Cerca il prossimo nel padre (Get Next Within Parent)

28 Il Modello Reticolare

29 Il Modello Reticolare – Assunzioni di Base

30 Il Linguaggio: Cobol Data Definition Language

31 Data Manipulation Language
Cerca in archivio (Find) Cerca owner (Find owner) Cerca member (Find member)

32 Il Modello Relazionale

33 Assunzioni di Base I duplicati non sono permessi
L’ordine non è importante I valori sono atomici Le colonne sono omogenee Le righe sono omogenee

34 Il Linguaggio: SQL Data Manipulation Language Data Definition Language

35 Problemi Aperti Qualità del Modello e Normalizzazione
Multiutenza e Transazione Ottimizzazione e Data Base Administrator Sicurezza e Data Base Administrator La Frattura con il linguaggio ospite I Limiti del Modello Relazionale