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1 Corso di Informatica - Basi di Dati Introduzione alle basi di dati Gabriella Pasi

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Presentazione sul tema: "1 Corso di Informatica - Basi di Dati Introduzione alle basi di dati Gabriella Pasi"— Transcript della presentazione:

1 1 Corso di Informatica - Basi di Dati Introduzione alle basi di dati Gabriella Pasi

2 2 Libro consigliato P. Atzeni, S. Ceri, S. Paraboschi, R. Torlone Basi di Dati McGraw-Hill, 1999

3 3

4 4 Definizione informale di Base di dati Insieme organizzato di dati utilizzati per lo svolgimento di determinate attività (di un ente, azienda, ufficio, persona)

5 5 Una agendina A-BTelefonoC-DTelefono Berti Ciri Aldini Cometti Bombi Dini Cirielli Cognomi Telefoni Con prefisso

6 6 I dati, come vedremo meglio piu avanti, possono assumere varie forme di rappresentazione. Un insieme di immagini, fotografate nel corso di una conferenza tra ricercatori C. Batini J. Bubenko Prof. Furtado M. Brodie S. Bijerkamp

7 7 Ancora lagendina A-BTelefonoC-DTelefono Berti Casa Aldo Comune B Dini Ciro (a Roma) Il numero e di Roma Quindi il vero numero e Non ce un cognome ma un riferiment o sociale (o spaziale)

8 8 Struttura di un sistema informatico Interfaccia utente Applicazioni Software di ambiente e di sistema Basi di dati Software di base Hardware centralizzato e distribuito Sistema di comunicazione di rete

9 9 I dati sulle lezioni e loro orari

10 10 Primo archivio Gestione orario lezioni (Ufficio orario lezioni) Archivio 1: orario lezioni

11 11 O, meglio, nel caso del nostro corso Gestione orario lezioni informatica (Ufficio orario lezioni) Archivio orario lezioni Informatica Gestione orario lezioni STA (Ufficio orario lezioni) Archivio orario lezioni STA

12 12 I dati sugli orari di ricevimento

13 13 Secondo archivio Gestione ricevimento (Ufficio orari ricevimento) Archivio 2: ricevimento

14 14 Possibili problemi Ridondanza: –informazioni ripetute Rischio di incoerenza: –le versioni possono non coincidere

15 15 In una organizzazione i dati sono condivisi Ogni organizzazione (specie se grande) è divisa in settori o comunque svolge diverse attività A ciascun settore o attività corrisponde un (sotto)sistema informativo Possono esistere sovrapposizioni fra i dati di interesse dei vari settori Una base di dati è una risorsa integrata, condivisa fra i vari settori di una organizzazione

16 16 Due archivi Gestione ricevimento Archivio 2: ricevimento Gestione orario lezioni Archivio 1: orario lezioni

17 Si trasformano in una unica base di dati Gestione ricevimento Gestione orario lezioni Base di dati

18 18 Le basi di dati sono condivise Una base di dati e' una risorsa integrata, condivisa fra le varie applicazioni Conseguenze –Attivita' diverse su dati in parte condivisi: meccanismi di autorizzazione –Esempio aggiornamento Docenti Corsi –Attivita' multi-utente su dati condivisi: controllo della concorrenza –Esempio conti correnti Necessita di un Sistema di gestione di basi di dati

19 19 Sistema di gestione di basi di dati DataBase Management System DBMS - 1 Sistema (prodotto software) in grado di gestire collezioni di dati che siano (anche): –Grandi, di dimensioni (molto) maggiori della memoria centrale dei sistemi di calcolo utilizzati –Persistenti, con un periodo di vita indipendente dalle singole esecuzioni dei programmi che le utilizzano –Condivise, utilizzate da applicazioni diverse....

20 20 Sistema di gestione di basi di dati DataBase Management System DBMS garantendo almeno tre qualita: –Affidabilità, resistenza a malfunzionamenti hardware e software –Sicurezza, con una disciplina e un controllo degli accessi. –Efficienza, utilizzando al meglio le risorse di spazio e tempo del sistema.

21 21 2. Modelli per descrivere dati nelle basi di dati

22 22 Schema Istanza

23 23 Organizzazione dei dati in una base di dati basata sul modello relazionale Orario

24 24 L'istanza della base di dati, cioe i dati veri e propri Lo schema della base di dati cioe linsieme dei concetti (entità) e delle relazioni tra di essi che che costituiscono la base di dati Orario

25 25 Modello dei dati Un apparato formale usato per organizzare i dati di interesse e descriverne la dinamica, cioe come cambiano nel tempo componente fondamentale: strutture di rappresentazione Nel modella relazionale: La relazione Concetto di relazione matematica

26 26 Modello dei dati Ogni modello dei dati prevede alcuni costruttori ad esempio, il modello relazionale prevede il costruttore relazione, che permette di definire insiemi di dati omogenei Orario

27 27 Due tipi di modelli modelli logici: utilizzati nei DBMS esistenti per lorganizzazione dei dati –utilizzati dai programmi –indipendenti dalle strutture fisiche esempi: Relazionale, reticolare, gerarchico, a oggetti A-BTelefonoC-DTelefono Berti Ciri Aldini Cometti Bombi Dini Cirielli

28 28 Due tipi di modelli modelli concettuali: permettono di rappresentare i dati in modo indipendente da ogni sistema e quindi di progettare applicazioni di Basi di Dati descrivono i concetti del mondo reale –sono utilizzati nelle fasi preliminari di progettazione il più noto è il modello Entita Relazione, che introdurremo nelle prossime lezioni dopo avere studiato il modello logico RELAZIONALE Esempio di rappresentazione concettuale mediante il modello enità relazione: StudenteCorso Esame

29 29 MODELLI DEI DATI I MODELLI COSTITUISCONO UNA STRUTTURAZIONE SEMPLIFICATA DELLA REALTA CHE NE ACCOGLIE ASPETTI SPECIFICI E AIUTA A COMPRENDERLA MEGLIO MONDO REALE MODELLO CONCETTUALE MODELLI LOGICI GERARCHICO RETICOLARE RELAZIONALE

30 30 MODELLI DEI DATI (ricapitoliamo…) MODELLO CONCETTUALE –RAPPRESENTA LA REALTA AD UN ELEVATO LIVELLO DI ASTRAZIONE –E FACILE DA CAPIRE E INTERPRETARE –UTILIZZA SIA COSTRUTTI LINGUISTICI CHE GRAFICI –E INDIPENDENTE DAL DBMS MODELLO LOGICO –SUPPORTA UNA DESCRIZIONE DEI DATI CHE PUO ESSERE ELABORATA DAL SISTEMA (DBMS) –VIENE MAPPATO FACILMENTE SULLE STRUTTURE FISICHE DI MEMORIZZAZIONE –IL MODELLO RELAZIONALE CONSERVA UN NOTEVOLE GRADO DI ASTRAZIONE (è il modello che studiamo in questo corso)

31 31 SCHEMI E ISTANZE SCHEMA –RAPPRESENTAZIONE DI UNA SPECIFICA PORZIONE DELLA REALTA –VIENE COSTRUITO UTILIZZANDO UNO SPECIFICO MODELLO DEI DATI –E UNA COLLEZIONE STATICA DI COSTRUTTI LINGUISTICI O GRAFICI CHE DESCRIVE LA STRUTTURA DEI DATI (p.e. intestazione di una tabella) ISTANZA –E COSTITUITA DAI VALORI ATTUALI DEI DATI CHE SI CONFORMANO AD UN DETERMINATO SCHEMA (p.e. il corpo della tabella) –E FORTEMENTE DINAMICA

32 32 STRUMENTI PER LA REALIZZAZIONE DEI MODELLI STRUMENTO PER LA REALIZZAZIONE PRATICA DEI MODELLI SONO I LINGUAGGI PER I DATI LINGUAGGI DI DEFINIZIONE DEI DATI (DDL) –PER CREARE GLI SCHEMI DEI DATI E DEFINIRE LE LORO PROPRIETA –SONO PER LO PIU GRAFICI LINGUAGGI DI MANIPOLAZIONE DEI DATI (DML) –PER AGGIORNARE (CREARE) LE ISTANZE DEI DATI –PER LINTERROGAZIONE DEI DATI (p.e. scrivere programmi applicativi)

33 33 3. Architettura di un DBMS

34 34 BD Schema logico Schema fisico Utente/programmi Architettura a due livelli di un DBMS Descrizione della base di dati con strutture di alto livello (ad esempio, la struttura di relazione) Rappresentazione dello schema logico per mezzo di strutture fisiche di memorizzazione (file), blocchi in memoria, ecc.

35 35 Nella agendina …… A-BTelefonoC-DTelefono Berti Ciri Aldini Cometti Bombi Dini Cirielli Schema logico Agendina (Cognome, Telefono) Dati che saranno poi rappresentati sulla base di uno schema fisico Cognomi e telefoni

36 36 Indipendenza dei dati il livello logico è indipendente da quello fisico: –una relazione è definita e utilizzata nello stesso modo qualunque sia la sua realizzazione fisica (che può anche cambiare nel tempo)

37 37 Architettura standard (ANSI/SPARC) a tre livelli per DBMS BD Schema logico Schema esterno Schema fisico Schema esterno Schema esterno utente descrizione di parte della base di dati in un modello logico (viste parziali, di interesse per particolari gruppi di utenti)

38 38 Due livelli di indipendenza dei dati: 1. indipendenza fisica BD Schema logico Schema esterno Schema fisico Schema esterno Schema esterno utente - il livello logico e quello esterno sono indipendenti 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 software

39 39 Due livelli di indipendenza dei dati: 2. indipendenza logica BD Schema logico Schema esterno Schema fisico Schema esterno Schema esterno utente il livello esterno è indipendente da quello logico: - aggiunte o modifiche agli schemi esterni non richiedono modifiche al livello logico - modifiche allo schema logico che lascino inalterato lo schema esterno sono trasparenti

40 40 Concetti introdotti Base di dati Schema (di base di dati) Istanza (di base di dati) Modello logico Modello concettuale Data Base Management system (Sistema di gestione di basi di dati) Affidabilita, sicurezza, efficienza Schema logico Schema fisico Schema esterno Data Description Language Data Manipulation Language


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