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1 Base di dati Insieme organizzato di dati utilizzati per lo svolgimento delle attività di un ente, azienda, ufficio, persona Es.: elenchi telefonici,

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Presentazione sul tema: "1 Base di dati Insieme organizzato di dati utilizzati per lo svolgimento delle attività di un ente, azienda, ufficio, persona Es.: elenchi telefonici,"— Transcript della presentazione:

1 1 Base di dati Insieme organizzato di dati utilizzati per lo svolgimento delle attività di un ente, azienda, ufficio, persona Es.: elenchi telefonici, elenco degli iscritti a una facoltà universitaria e gli esiti dei loro esami, elenco dei libri di una biblioteca, elenco dei reparti e dei pazienti di una struttura ospedaliera, ecc.

2 Campionato di calcio

3 3 Biblioteca

4 4 Punti di vista Contesto

5 5 Sistema azienda Sistema organizzativo Sistema informativo Sistema informatico

6 6 Sistema organizzativo insieme di risorse e regole per lo svolgimento coordinato delle attività al fine del perseguimento degli scopi dellazienda le risorse di una azienda (o amministrazione): persone denaro materiali informazioni....

7 7 Sistema informativo Componente (sottosistema) di una organizzazione che gestisce (acquisisce, elabora, conserva, produce) le informazioni di interesse (cioè utilizzate per il perseguimento degli scopi dellorganizzazione ) il sistema informativo è parte del sistema organizzativo il sistema informativo esegue/gestisce processi informativi (cioè i processi che coinvolgono informazioni)

8 8 Sistemi informativi e automazione Il concetto di sistema informativo è indipendente da qualsiasi automatizzazione esistono organizzazioni la cui ragion dessere è la gestione di informazioni (per es. servizi anagrafici e banche) e che operano da secoli.

9 9 Sistema Informatico Porzione automatizzata del sistema informativo: la parte del sistema informativo che gestisce informazioni con tecnologia informatica Anche prima di essere automatizzati, molti sistemi informativi si sono evoluti verso una razionalizzazione e standardizzazione delle procedure e dellorganizzazione delle informazioni

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11 11 Ferie

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26 26 Gestione delle informazioni Raccolta, acquisizione Archiviazione, conservazione Elaborazione, trasformazione, produzione Distribuzione, comunicazione, scambio

27 27 Gestione delle informazioni Nelle attività umane, le informazioni vengono gestite (registrate e scambiate) in forme diverse: idee informali linguaggio naturale (scritto o parlato, formale o colloquiale, in una lingua o in unaltra) disegni, grafici, schemi numeri e codici e su vari supporti memoria umana, carta, dispositivi elettronici

28 28 Gestione delle informazioni Nelle attività standardizzate dei sistemi informativi complessi, sono state introdotte col tempo forme di organizzazione e codifica delle informazioni Ad esempio, nei servizi anagrafici si è iniziato con registrazioni discorsive e poi nome e cognome estremi anagrafici codice fiscale

29 29 Informazioni e dati Nei sistemi informatici (e non solo), le informazioni vengono rappresentate in modo essenziale, spartano: attraverso i dati Dal Vocabolario della lingua italiana (1987) informazione: notizia, dato o elemento che consente di avere conoscenza più o meno esatta di fatti, situazioni, modi di essere. dato: ciò che è immediatamente presente alla conoscenza, prima di ogni elaborazione; (in informatica) elementi di informazione costituiti da simboli che debbono essere elaborati.

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32 32 Base di dati Accezione generica, metodologica: insieme organizzato di dati utilizzati per il supporto allo svolgimento delle attività di un ente (azienda, ufficio, persona) Accezione specifica,, metodologica e tecnologica:) insieme di dati gestito da un DBMS.

33 33 Sistema di gestione di basi di dati DataBase Management System (DBMS) Sistema che gestisce collezioni di dati: Sistema grandi persistenti condivise garantendo privatezza affidabilità efficienza efficacia

34 34 DBMS Prodotti software (complessi) disponibili sul mercato; esempi: Access DB2 Oracle Informix Sybase SQLServer MySQL

35 35 Le basi di dati sono... grandi dimensioni molto maggiori della memoria centrale (RAM) dei sistemi di calcolo utilizzati sono memorizzate in memoria secondaria (hard disk, nastri, dischi, DVD, floppy, ecc.) il limite è solo quello fisico dei dispositivi e dei supporti

36 36 Le basi di dati sono... persistenti hanno un tempo di vita indipendente dalle singole esecuzioni dei programmi che le utilizzano

37 37 Le basi di dati sono... condivise Ogni organizzazione (specie se grande) è divisa in settori o comunque svolge diverse attività Ciascun settore/attività ha un (sotto)sistema informativo che interagisce con gli altri settori

38 38 Problemi Ridondanza: informazioni ripetute Rischio di incoerenza: le versioni possono non coincidere in seguito ad aggiornamenti

39 39 Archivi e basi di dati Gestione ricevimento Archivio 2: ricevimento Gestione orario lezioni Archivio 1: orario lezioni

40 40 Archivi e basi di dati Gestione ricevimento Gestione orario lezioni Base di dati

41 41 Le basi di dati sono condivise Una base di dati e' una risorsa integrata, condivisa fra applicazioni Conseguenze: Attivita' diverse su dati condivisi: meccanismi di autorizzazione Accessi di più utenti ai dati condivisi: controllo della concorrenza degli accessi

42 42 I DBMS garantiscono... privatezza Si possono definire meccanismi di autorizzazione l'utente A è autorizzato a leggere tutti i dati e a modificare solo quelli sulliscrizione

43 43 I DBMS garantiscono... affidabilità Affidabilità (per le basi di dati): resistenza a malfunzionamenti hardware e software Una base di dati è una risorsa pregiata e quindi deve essere possibile conservarla a lungo termine

44 44 I DBMS debbono essere...efficienti Cercano di utilizzando al meglio le risorse di spazio di memoria (principale e secondaria) e tempo (di esecuzione e di risposta) I DBMS, con tante funzioni, rischiano l'inefficienza e per questo ci sono grandi investimenti e competizione sul mercato software

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48 48 Descrizione dei dati nei DBMS Descrizioni e rappresentazioni dei dati a livelli diversi permettono lindipendenza dei dati dalla rappresentazione fisica: - i programmi fanno riferimento alla struttura a livello più alto, - le rappresentazioni sottostanti possono essere modificate senza necessità di modifica dei programmi

49 49 Modello dei dati insieme di costrutti utilizzati per organizzare i dati di interesse e descriverne la dinamica componente fondamentale: meccanismi di strutturazione (o costruttori di tipo) come nei linguaggi di programmazione esistono meccanismi che permettono di definire nuovi tipi, così ogni modello dei dati prevede alcuni costruttori Il modello relazionale prevede il costruttore relazione, che permette di organizzare i dati come insiemi record omogenei a struttura fissa.

50 50 Orario InsegnamentoDocenteAulaOra Analisi matem. ILuigi NeriN18:00 Basi di datiPiero RossiN29:45 ChimicaNicola MoriN19:45 Fisica IMario BruniN111:45 Fisica IIMario BruniN39:45 Sistemi inform.Piero RossiN38:00 Basi di dati: schema e istanza

51 51 Schemi e istanze In ogni base di dati esistono: lo schema, sostanzialmente invariante nel tempo, che ne descrive la struttura nellesempio, le intestazioni delle tabelle listanza, i valori attuali, che possono cambiare anche molto rapidamente nellesempio, il corpo di ciascuna tabella.

52 52 Due tipi principali di modelli modelli concettuali: permettono di rappresentare i dati in modo indipendente da ogni sistema e da ogni modello logico cercano di descrivere i concetti del mondo reale sono utilizzati nelle fasi preliminari di progettazione di basi di dati il più noto è il modello Entity-Relationship modelli logici: utilizzati nei DBMS esistenti per lorganizzazione dei dati utilizzati dai programmi indipendenti dalle strutture fisiche esempi: relazionale, reticolare, gerarchico, a oggetti.

53 53 Livelli di astrazione schema logico : descrizione dellintera base di dati nel modello logico adottato dal DBMS (ad esempio, la struttura delle tabelle) schema fisico : rappresentazione dello schema logico per mezzo di strutture fisiche di memorizzazione su supporto informatico (es. files) schema esterno : descrizione di parte della base di dati in un modello logico (viste parziali, derivate, anche ev. in modelli diversi)

54 Una vista Corso AulaDocente Rossi Basi di dati DS3 Bruni Reti N3 Neri Sistemi N3 Bruni Controlli G Corsi NomePianoEdificio OMIDS1Terra PincherleGPrimo OMIN3Terra Aule CorsiSediCorso Aula Reti N3 Sistemi N3 Controlli G PianoEdificio OMITerra PincherlePrimo OMITerra

55 55 Architettura DBMS

56 56 Indipendenza fisica il livello logico è indipendente da quello fisico una relazione è utilizzata nello stesso modo qualunque sia la sua realizzazione fisica la realizzazione fisica può cambiare senza che debbano essere modificati i programmi che utilizzano la base di dati

57 57 Indipendenza logica il livello esterno è indipendente da quello logico aggiunte o modifiche alle viste non richiedono modifiche al livello logico modifiche allo schema logico che lascino inalterato lo schema esterno sono trasparenti

58 58 Linguaggi per basi di dati Un altro contributo allefficacia: disponibilità di vari linguaggi e interfacce diverse che permettono l'accesso ai dati con varie modalità: linguaggi testuali interattivi (SQL) tramite comandi (come quelli del linguaggio interattivo) immersi in linguaggi di programmazione tradizionale (linguaggio ospite, es. Pascal, C, Cobol, etc.) tramite comandi (come quelli del linguaggio interattivo) immersi in un linguaggio ad hoc, con anche altre funzionalità (p.es. per grafici o stampe strutturate), anche con lausilio di strumenti di sviluppo (p. es. per la gestione di maschere) con interfacce amichevoli che permettono di realizzare le operazioni sulla base dati senza usare un linguaggio testuale

59 59 SQL, un linguaggio interattivo "Trovare i corsi tenuti in aule a piano terra" NomePianoEdificio OMIDS1Terra PincherleGPrimo OMIN3Terra Aule Rossi Basi di dati DS3 Bruni Reti N3 Neri Sistemi N3 Bruni Controlli G Corsi AulaDocente Corso

60 60 SQL, un linguaggio interattivo SELECT Corso, Aula, Piano FROM Aule, Corsi WHERE Nome = Aula AND Piano="Terra" Corso Aula Reti N3 Sistemi N3 Piano Terra

61 61 SQL immerso in linguaggio ad hoc (Oracle PL/SQL) declare Stip number; begin select Stipendio into Stip from Impiegato where Matricola = '575488' for update of Stipendio; if Stip > 30 then update Impiegato set Stipendio = Stipendio * 1.1 where Matricola = '575488'; else update Impiegato set Stipendio = Stipendio * 1.15 where Matricola = '575488'; end if; commit; exception when no_data_found then insert into Errori values('Non esiste la matricola specificata',sysdate); end;

62 Interazione non testuale (in Access)Access

63 63 Una distinzione terminologica (separazione fra dati e programmi) data manipulation language (DML), linguaggi per la manipolazione di dati: per linterrogazione e laggiornamento di (istanze di) basi di dati data definition language (DDL), linguaggi per la definizione di dati: per la definizione di schemi (logici, esterni, fisici) e altre operazioni generali (es. autorizzazioni)

64 64 Personaggi e interpreti Database administrator (DBA): Persona o gruppo di persone responsabile del controllo centralizzato e della gestione del sistema, delle prestazioni, dellaffidabilità e delle autorizzazioni Progettisti. Le funzioni del DBA includono quelle di progettazione (Modello E/R) Utenti

65 65 Personaggi e interpreti Utenti

66 66 Personaggi e interpreti (2) progettisti della base di dati: raccolgono dati in base alle esigenze del committente e degli utenti; li organizzano in strutture adeguate per rappresentarli correttamente e memorizzarli. progettisti e realizzatori di DBMS: implementano la base di dati progettisti e programmatori di applicazioni che operano su sulla base di dati

67 67 Personaggi e interpreti (3) utenti utenti finali (terminalisti): eseguono applicazioni predefinite e frequenti (transazioni).Es.Bancomat utenti casuali: eseguono operazioni non previste a priori, usando linguaggi interattivi (Es. interrogazioni, aggiornamenti Webserver)

68 68 Transazioni (per l'utente) Programmi che realizzano attività frequenti e predefinite previste a priori. Esempi: versamento presso uno presso sportello bancario emissione di certificato anagrafico dichiarazione presso lufficio di stato civile prenotazione aerea Le transazioni sono di solito realizzate in linguaggio ospite ad hoc

69 69 Vantaggi e svantaggi dei DBMS Pro permettono di trattare i dati come risorsa comune, base di dati come modello della realtà gestione centralizzata dei dati con possibilità di standardizzazione disponibilità di servizi integrati la condivisione dei dati evita ridondanze e inconsistenze indipendenza dei dati (favorisce lo sviluppo e la manutenzione) delle applicazioni)

70 70 Contro I prodotti sono costosi e complessi, e diversi da molti altri strumenti informatici; la loro introduzione comporta investimenti: Acquisto prodotto Acquisto risorse hardware e software necessarie Sicurezza

71 71 Evoluzione delle basi di dati Basi dati multimediali (per memorizzare immagini, video, suoni) Sistemi di informazione geografica (GIS, geographic information sistems), per memorizzare e analizzare carte geografiche, dati metereologici e immagini da satellite Data Warehouse, possono memorizzare dati storici integrati e consistenti relativi al personale delle aziende

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