Equivalenza di espressioni Due espressioni sono equivalenti se: E1R E2 se E1(r) = E2(r) per ogni istanza r di R (equivalenza dipendente dallo schema) L’equivalenza è importante in quanto consente di scegliere, a parità di risultato, l’operazione meno costosa. E1 E2 se E1R E2 per ogni schema R (equivalenza assoluta)

Equivalenze Atomizzazione delle selezioni F1  F2 (E)  F1 (F2 (E)) Idempotenza delle proiezioni X (E)  X (XY (E)) Anticipazione della selezione rispetto al join F (E1  E2)  E1  (F (E2) )

Equivalenze Anticipazione della proiezione rispetto al join: X1Y2 (E1  E2)  E1  Y2 (E2) (se gli attributi in X2 - Y2 non sono coinvolti nel join) Allora (combinando con idempotenza delle proiezioni): Y (E1 F E2)  Y (Y1 (E1) F Y2 (E2) ) dove Y1 e Y2 sono gli attributi di X1 e X2 compresi in Y o coinvolti nel join. In pratica è possibile ignorare in ciascuna relazione gli attributi non compresi in Y e non coinvolti nel join Inglobamento di una selezione in un prodotto cartesiano a formare un join: sF (E1  E2)  E1 F E2

Equivalenze Distributività della selezione rispetto all’unione: sF (E1  E2)  sF (E1)  sF (E2) Distributività della selezione rispetto alla differenza: sF (E1 - E2)  sF (E1) - sF (E2) Distributività della proiezione rispetto all’unione: PX (E1  E2)  PX (E1)  PX (E2) NB La proiezione NON è distributiva rispetto alla differenza Tutti gli operatori binari eccetto la differenza godono delle proprietà associativa e commutativa.

Equivalenze Corrispondenze fra operatori insiemistici e selezioni complesse F1 F2 (R)  F1(R)  F2(R) F1  F2 (R)  F1(R)  F2(R)  F1(R)  F2(R) F1  ¬F2 (R)  F1(R) - F2(R) Proprietà distributiva del join rispetto all’unione: E  (E1  E2)  (E  E1)  (E  E2)

SQL SQL (pronunciato anche come l’inglese sequel) è l’acronimo di Structured Query Language (linguaggio di interrogazione strutturato) E’ un linguaggio completo che presenta anche le proprietà di: DDL (Data Definition Language) DML (Data Manipulation Language) Con SQL è quindi possibile: definire schemi di basi di dati eseguire query modificare il contenuto della base di dati

SQL 1986 Prima standardizzazione 1989 SQL-89 1992 SQL-2 (SQL-92): versione attualmente diffusa (e tuttora non completamente implementata) 1998 SQL-3 (SQL-99): nuovo standard proposto con funzionalità avanzate (DB a oggetti, operazioni ricorsive ecc.) 3 implementazioni disponibili: Entry SQL Intermediate SQL Full SQL

Definizione dei dati Esistono 6 domini elementari: Character Bit Tipi numerici esatti Tipi numerici approssimati Data e ora Intervalli temporali

Domini Character character [varying] [(Lunghezza)] rappresenta singoli caratteri o stringhe character [varying] [(Lunghezza)] [character set NomeFamigliaCaratteri] character(20) stringa di lunghezza 20 character varying(100) stringa di lunghezza max. 100 character(20) character set Greek stringa di lunghezza 20 in caratteri greci

Domini Bit bit [varying] [(Lunghezza)] Intervalli Temporali rappresenta attributi o vettori di attributi che possono assumere solo valori 0 o 1. Utilizzato per implementare flag. bit [varying] [(Lunghezza)] Intervalli Temporali interval UnitàDiTempo1[(Precisione)] [to UnitàDiTempo2[(Precisione)]] UnitàDiTempo1 e UnitàDiTempo2 specificano le unità di misura da usare dalla più lunga alla meno lunga NB La definizione è valida nei 2 sottointervalli [year,month] e [day,second]. Interval day(4) to second(6) rappresenta l’intervallo [0,10000) giorni e secondi con precisione al milionesimo di s.

Domini Tipi numerici esatti numeric [(Precisione [,Scala])] Valori interi o con una parte decimale di lunghezza prefissata numeric [(Precisione [,Scala])] decimal [(Precisione [,Scala])] integer smallint Precisione specifica il numero di cifre significative Scala quante cifre si vogliono rappresentare dopo la virgola decimal(4) numeri da -9999 a 9999 numeric(6,3) numeri da -999.999 a 999.999 La precisione degli interi dipende dall’implementazione

Domini Tipi numerici approssimati float [(Precisione)] rappresentano valori reali approssimati float [(Precisione)] double precision real Precisione specifica il numero di cifre dedicato alla mantissa (la precisione dell’esponente dipende dall’implementazione) real e double precision hanno precisione prestabilita, una doppia rispetto all’altra.

Domini Data e ora date time [(Precisione)][with time zone] tipi utilizzati per rappresentare istanti di tempo date time [(Precisione)][with time zone] timestamp [(Precisione)][with time zone] ciascun tipo è divisibile in campi. date ammette come campi year, month e day time i campi da hour, minute, second timestamp tutti i campi da year a second I campi sono divisi da “:” 20:03:04+1:00

Definizione di schemi E’ possibile definire uno schema di base di dati come collezione di oggetti. create schema[NomeSchema] [[authorization] Autorizzazione]] {DefElementoSchema} Autorizzazione rappresenta il nome dell’utente proprietario dello schema

Definizione tabelle create table NomeTabella Una tabella SQL è costituita da una collezione ordinata di attributi e da un insieme di vincoli create table NomeTabella ( NomeAttributo Dominio [ValDefault] [Vincoli] {,NomeAttributo Dominio [ValDefault] [Vincoli] } AltriVincoli ) Una tabella è inizialmente vuota e chi la crea possiede tutti i diritti su di essa

Definizione Tabelle Es. create table Dipartimento ( Nome char(20) primary key, Indirizzo char(50), Città char(20) )

Definizione Domini create domain NomeDominio as TipodiDato Come nei linguaggi ad alto livello (es. C) è possibile definire nuovi domini (tipi di dati) a partire da quelli predefiniti, anche se il costruttore è più limitato. create domain NomeDominio as TipodiDato [ValDefault] [Vincolo] Non si possono creare array o strutture poiché il modello relazionale richiede che gli attributi siano definiti su un dominio elementare. E’ però possibile associare dei vincoli ad un dominio definito dall’utente. Se si modifica la definizione di un dominio, la modifica si propaga a tutte le tabelle.

CREATE DOMAIN, esempio CREATE DOMAIN Voto AS SMALLINT DEFAULT NULL CHECK ( value >=18 AND value <= 30 )

Valori di default default < GenericoValore | user | null > Si possono specificare valori di default che vengono assunti da un attributo quando, al momento della creazione di una nuova tupla, in un campo non viene inserito alcun valore. default < GenericoValore | user | null > GenericoValore rappresenta un valore compatibile col dominio user rappresenta il nome dell’utente che aggiorna la tabella null corrisponde al valore di default di base Un nuovo default (es. nella definizione di un tipo a partire da un altro) sostituisce il precedente Es. NumeroFigli smallint default 0 impone il valore 0 quando non viene specificato il valore dell’attributo.

Vincoli intrarelazionali I più semplici vincoli intrarelazionali predefiniti sono not null indica che il valore nullo non è ammesso su uno specifico attributo. Quindi richiede che sia inserito un valore, salvo che non sia già definito un valore di default. SQL non distingue i diversi tipi di valore nullo. Se è necessario farlo vanno definiti opportuni domini. unique (Attributo {, Attributo}) indica che l’insieme di attributi deve essere una superchiave per la tabella. primary key (Attributo {, Attributo}) definisce la chiave primaria. Può essere una sola. Tutti gli attributi sono not null.

Vincoli intrarelazionali Es. Nome character(20) not null, Cognome character(20) not null, unique (Nome, Cognome) impone che non ci sia una riga con sia nome che cognome uguali Nome character(20) not null unique, Cognome character(20) not null unique impone che sia nome che cognome siano diversi in tutte le righe