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Basi di Dati prof. A. Longheu 1 – Generalità Cap. 1 Basi di dati Atzeni – Ceri – Paraboschi - Torlone.

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1 Basi di Dati prof. A. Longheu 1 – Generalità Cap. 1 Basi di dati Atzeni – Ceri – Paraboschi - Torlone

2 Schema del corso Concetti preliminari Database e DBMS: Definizioni e caratteristiche Modelli Schemi Istanze Architettura a livelli e indipendenze Linguaggi per DBAccesso ai DBUtilizzatori di DB

3 Concetti Preliminari - 1 Prima di definire una base di dati, occorre conoscere alcune definizioni : Sistema informativo Sistema per raccogliere, organizzare e gestire le informazioni di unorganizzazione. Ad esempio, lanagrafe o il catasto sono sistemi informativi. Sistema informativo Sistema per raccogliere, organizzare e gestire le informazioni di unorganizzazione. Ad esempio, lanagrafe o il catasto sono sistemi informativi. Sistema informatico E leventuale parte automatizzata di un sistema informativo. Oggi la quasi totalita dei sistemi informativi viene trasformata in sistema informatico per aumentarne lefficienza. Sistema informatico E leventuale parte automatizzata di un sistema informativo. Oggi la quasi totalita dei sistemi informativi viene trasformata in sistema informatico per aumentarne lefficienza.

4 Concetti Preliminari - 2 Dato : Insieme di simboli che devono essere elaborati. I dati da soli non significano nulla. Ad esempio, linsieme di caratteriMario Rossi scritti su un foglio di carta, non significano niente se non si sa come leggerli. Dato : Insieme di simboli che devono essere elaborati. I dati da soli non significano nulla. Ad esempio, linsieme di caratteriMario Rossi scritti su un foglio di carta, non significano niente se non si sa come leggerli. Informazione : Notizia che consente di avere la conoscenza su dati fatti. Linformazione è ciò che il dato diventa quando se ne fornisce una chiave di lettura: Informazione = Dato + Interpretazione del dato. In tal modo, si può accrescere la propria conoscenza su un dato fatto. In altre parole, il dato è la rappresentazione dellinformazione. Ad esempio, linsieme di caratteri Mario Rossi (dato) e la chiave di lettura Nome dellimpiegato e suo numero di telefono (interpretazione del dato), ci dicono come il dato va letto, e consentono di aumentare la conoscenza (il sapere che Mario Rossi è impiegato e il suo numero è ). Informazione : Notizia che consente di avere la conoscenza su dati fatti. Linformazione è ciò che il dato diventa quando se ne fornisce una chiave di lettura: Informazione = Dato + Interpretazione del dato. In tal modo, si può accrescere la propria conoscenza su un dato fatto. In altre parole, il dato è la rappresentazione dellinformazione. Ad esempio, linsieme di caratteri Mario Rossi (dato) e la chiave di lettura Nome dellimpiegato e suo numero di telefono (interpretazione del dato), ci dicono come il dato va letto, e consentono di aumentare la conoscenza (il sapere che Mario Rossi è impiegato e il suo numero è ). Altri concetti che occorre conoscere sono:

5 Definizione di Basi di dati e loro gestore Database (DB) Un Database (in italiano, Base di Dati) è un insieme di dati che rappresentano le informazioni di un dato sistema informativo. Database (DB) Un Database (in italiano, Base di Dati) è un insieme di dati che rappresentano le informazioni di un dato sistema informativo. Dati & Informazioni Sistemi Informativi ed Informatici Una qualunque base di dati è gestita da un opportuno software: Database Management System (DBMS) Un DBMS (sistema per la gestione della base di dati) è un software in grado di gestire db che siano grandi, condivisi e persistenti, assicurando la loro affidabilità e privatezza. Come tutti i software, un DBMS deve essere efficiente ed efficace. Database Management System (DBMS) Un DBMS (sistema per la gestione della base di dati) è un software in grado di gestire db che siano grandi, condivisi e persistenti, assicurando la loro affidabilità e privatezza. Come tutti i software, un DBMS deve essere efficiente ed efficace. Sviluppiamo i singoli aspetti... Mettendo insieme tutti i concetti preliminari introdotti sinora:

6 Grandi - fino a migliaia di miliardi di byte (la dimensione non deve rappresentare un problema); - uso esplicito di memoria secondaria (da gestire in maniera efficiente).Condivisi - applicazioni e utenti diversi possono accedere, anche contemporaneamente; - riduzione della ridondanza e quindi della eventuale inconsistenza; - problema della concorrenza.Persistenti - il tempo di vita dei dati non è limitato al tempo di esecuzione del software che li gestisce. Caratteristiche dei DB

7 Affidabili - capacità del sistema di conservare intatto o di potere ricostruire il DB dopo eventuali danni hw o sw; - procedure di backup (salvataggio periodico dei dati) e recovery (ripristino della base di dati dopo un danno).Privatezza - garantiscono il controllo degli accessi, ossia è possibile stabilire quali utenti sono autorizzati ad accedere quali informazioni.Efficienti - il DBMS deve svolgere le operazioni richieste utilizzando un insieme di risorse (tempo, hardware) adeguato (il minimo possibile); - I grandi DBMS forniscono così tante funzionalità che lefficienza è garantita solo se lhardware è opportunamente dimensionato.Efficaci - i DBMS devono consentire di aumentare la qualità del lavoro Caratteristiche dei DBMS

8 Modello Gerarchico –strutture ad albero (anni 60) Modello Reticolare –grafi (anni 70) Modello ad Oggetti –estende il paradigma ad oggetti ai DB (anni 80) Modello Relazionale Modelli dei Dati Insieme di concetti utilizzati per organizzare i dati di interesse e descriverne la struttura in modo comprensibile per un calcolatoreInsieme di concetti utilizzati per organizzare i dati di interesse e descriverne la struttura in modo comprensibile per un calcolatore

9 Schemi ed Istanze Ogni base di dati può essere vista sotto due diversi punti di vista Schema (componente intensionale): –rappresenta la descrizione di come i dati sono fatti e quali sono i loro attributi (scheletro del db) Istanza (componente estensionale): –rappresenta linsieme dei dati contenuti nel DB. Essi sono interpretati grazie allo schema o estensione CorsoDocente CorsoDocente ItalianoRossi FisicaVerdi Schema Istanza ItalianoRossi FisicaVerdi

10 Livelli di Astrazione dello Schema Di schemi in realtà non ne esiste solo uno, ma tre: schema logico –descrizione dellintera base di dati per mezzo del modello adottato (relazionale, reticolare…) schema interno (o fisico) –rappresenta le strutture fisiche utilizzate per implementare lo schema logico schema esterno (viste) –descrizione di una parte del DB per mezzo del modello logico prescelto. E possibile avere più schemi esterni dello stesso DB

11 Modelli, Schemi ed Istanze Modello LogicoSchema logico usato per creare Schema interno si traduce in Dati (Istanze) popolano DATABASE schema interno + dati Schema esterno dal db si può definire Mettendo insieme i concetti introdotti finora, si ha:

12 Indipendenza dei Dati Larchitettura a livelli precedentemente definita, consente di realizzare lindipendenza dei dati: indipendenza fisica, in quanto si può interagire con il db indipendentemente dalla struttura fisica dei dati. Ad esempio, se occorre effettuare un aggiornamento dellhardware, si potrebbe dover cambiare la struttura fisica, ma questo è (si fa in modo che sia così) indipendente dallo schema logico indipendenza logica, in quanto si può interagire con lo schema esterno (viste) indipendentemente dalla struttura logica dei dati. Ad esempio, si può aggiungere o cancellare uno schema esterno senza che questo alteri lo schema logico, e viceversa

13 Linguaggi per DB I linguaggi per i DB si distinguono in due categorie secondo che agiscono sullo schema o sullistanza del DB: DDL: Data Definition Language –utilizzati per definire gli schemi logici, esterni, fisici e le autorizzazioni DML: Data Manipulation Language –utilizzati per linterrogazione e laggiornamento delle istanze di un DB Esistono linguaggi che includono entrambe le capacità, ad esempio SQL

14 Accesso ai Dati Linguaggi testuali interattivi (SQL) Tramite comandi testuali inseriti in linguaggi di programmazione tradizionali (C, C++, Pascal) Tramite comandi testuali inseriti in linguaggi di sviluppo appositi (Macro di Access) Tramite interfacce user-fiendly (Access) Laccesso ai dati può essere effettuato in varie modalità:

15 Utilizzatori del Database Amministratore della Base di Dati –è responsabile della progettazione, controllo e amministrazione del DB. –deve garantire sufficienti prestazioni, affidabilità e gestire le autorizzazioni di accesso ai dati Progettisti e programmatori –sono coloro che creano le procedure di interfaccia e i database stesso (per mezzo del DML) Utenti –casuali, accedono ai dati tramite procedure ad-hoc –usuali, hanno necessità di interfacce che ne facilitano il compito (ripetitivo).


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