Atzeni, Ceri, Paraboschi, Torlone Basi di dati - DIMES...

Basi di dati - Modelli e linguaggi di interrogazione - Paolo Atzeni, Stefano Ceri, Stefano Paraboschi, Riccardo Torlone

Capitolo 3

Atzeni, Ceri, Paraboschi, TorloneBasi di dati

McGraw-Hill, 1996-2002

Capitolo 3:

ALGEBRA E CALCOLO ALGEBRA E CALCOLO RELAZIONALERELAZIONALE

24/09/2002

Capitolo 3

EsempiImpiegati Nome Età StipendioMatricola

Bianchi 37 385998Rossi 34 457309

Bruni 43 425698Neri 42 359553

Mori 45 504076Lupi 46 608123

Supervisione Impiegato Capo

59987309

56989553

56985698

40764076

24/09/2002

Capitolo 3

• Trovare matricola, nome, età e stipendio degli impiegati che guadagnano più di 40 milioni

SELStipendio>40 (Impiegati)

24/09/2002

Capitolo 3

Nome Età StipendioMatricola

Bianchi 37 385998Rossi 34 457309

Bruni 43 425698Neri 42 359553

Mori 45 504076Lupi 46 608123

SELStipendio>40 (Impiegati)

Bianchi 37 385998Neri 42 359553

Rossi 34 457309

Bruni 43 425698Mori 45 504076Lupi 46 608123

Rossi 34 457309Bruni 43 425698Mori 45 504076Lupi 46 608123

24/09/2002

Capitolo 3

• Trovare matricola, nome ed età degli impiegati che guadagnano più di 40 milioni

PROJMatricola, Nome, Età(SELStipendio>40 (Impiegati))

24/09/2002

Capitolo 3

Nome Età StipendioMatricola

Bianchi 37 385998Rossi 34 457309

Bruni 43 425698Neri 42 359553

Mori 45 504076Lupi 46 608123

Bianchi 37 385998Neri 42 359553

Rossi 34 457309

Bruni 43 425698Mori 45 504076Lupi 46 608123

Rossi 34 457309Bruni 43 425698Mori 45 504076Lupi 46 608123

SELStipendio>40 (Impiegati)PROJMatricola, Nome, Età

24/09/2002

Capitolo 3

• Trovare le matricole dei capi degli impiegati che guadagnano più di 40 milioni

PROJCapo (SupervisioneJOIN Impiegato=Matricola

(SELStipendio>40 (Impiegati)))

24/09/2002

Capitolo 3

• Trovare nome e stipendio dei capi degli impiegati che guadagnano più di 40 milioni

PROJNome,Stipendio (Impiegati JOIN Matricola=Capo

PROJCapo(SupervisioneJOIN Impiegato=Matricola (SELStipendio>40 (Impiegati))))

24/09/2002

Capitolo 3

• Trovare gli impiegati che guadagnano piùdel proprio capo, mostrando matricola, nome e stipendio dell'impiegato e del capo

PROJMatr,Nome,Stip,MatrC,NomeC,StipC(SELStipendio>StipC (

RENMatrC,NomeC,StipC,EtàC ←←←← Matr,Nome,Stip,Età (Impiegati)JOIN MatrC=Capo

(Supervisione JOIN Impiegato=Matricola Impiegati)))

24/09/2002

Capitolo 3

• Trovare le matricole dei capi i cui impiegati guadagnano tutti più di 40 milioni

PROJCapo (Supervisione) -PROJCapo (Supervisione

JOIN Impiegato=Matricola(SELStipendio ≤≤≤≤ 40(Impiegati)))

24/09/2002

Capitolo 3

Equivalenza di espressioni

• Due espressioni sono equivalenti se producono lo stesso risultato qualunque sia l'istanza attuale della base di dati

• L'equivalenza è importante in pratica perché i DBMS cercano di eseguire espressioni equivalenti a quelle date, ma meno "costose"

24/09/2002

Capitolo 3

Un 'equivalenza importante

• Push selections (se A è attributo di R 1 )SEL A=10 (R1 JOIN R2) = R1 JOIN SEL A=10 ( R2)• Riduce in modo significativo la

dimensione del risultato intermedio (e quindi il costo dell'operazione)

24/09/2002

Capitolo 3

Selezione con valori nulli

Cognome Filiale EtàMatricola

Neri Milano 455998Rossi Roma 327309

Bruni Milano NULL9553

Impiegati

SEL Età > 40 (Impiegati)

• la condizione atomica è vera solo per valori non nulli

24/09/2002

Capitolo 3

Un risultato non desiderabile

SEL Età>30 (Persone) ∪∪∪∪ SEL Età≤≤≤≤30 (Persone) ≠≠≠≠Persone

• Perché? Perché le selezioni vengono valutate separatamente!

• Ma anche SEL Età>30 ∨∨∨∨ Età≤≤≤≤30 (Persone) ≠≠≠≠ Persone

• Perché? Perché anche le condizioni atomiche vengono valutate separatamente!

24/09/2002

Capitolo 3

Selezione con valori nulli: soluzione

SEL Età > 40 (Impiegati)• la condizione atomica è vera solo per valori

non nulli• per riferirsi ai valori nulli esistono forme

apposite di condizioni:IS NULL

IS NOT NULL• si potrebbe usare (ma non serve) una " logica

a tre valori " (vero, falso, sconosciuto )

24/09/2002

Capitolo 3

• Quindi:SEL Età>30 (Persone) ∪∪∪∪ SEL Età≤≤≤≤30 (Persone) ∪∪∪∪

SEL Età IS NULL (Persone) =

SEL Età>30 ∨∨∨∨ Età≤≤≤≤30 ∨∨∨∨ Età IS NULL (Persone) =

Persone

24/09/2002

Capitolo 3

Cognome Filiale EtàMatricola

Neri Milano 455998Rossi Roma 327309

Bruni Milano NULL9553

Impiegati

Neri Milano 455998Bruni Milano NULL9553

SEL (Età > 40) OR (Età IS NULL) (Impiegati)

Neri Milano 455998Bruni Milano NULL9553

24/09/2002

Capitolo 3

Viste (relazioni derivate)

• Rappresentazioni diverse per gli stessi dati ( schema esterno )

• Relazioni derivate :• relazioni il cui contenuto è funzione

del contenuto di altre relazioni (definito per mezzo di interrogazioni)

• Relazioni di base: contenuto autonomo• Le relazioni derivate possono essere

definite su altre derivate, ma …

24/09/2002

Capitolo 3

Architettura standard (ANSI/SPARC)a tre livelli per DBMS

Schema logico

Schemaesterno

Schema interno

Schemaesterno

utenteutente

utenteutente utente

24/09/2002

Capitolo 3

Viste virtuali e materializzate

• Due tipi di relazioni derivate:• viste materializzate• relazioni virtuali (o viste )

24/09/2002

Capitolo 3

Viste materializzate

• relazioni derivate memorizzate nella base di dati• vantaggi:

• immediatamente disponibili per le interrogazioni

• svantaggi: • ridondanti• appesantiscono gli aggiornamenti• sono raramente supportate dai DBMS

24/09/2002

Capitolo 3

Viste virtuali

• relazioni virtuali (o viste ): • sono supportate dai DBMS (tutti)• una interrogazione su una vista viene

eseguita "ricalcolando" la vista (o quasi)

24/09/2002

Capitolo 3

Viste, esempio

• una vista:Supervisione =

PROJ Impiegato, Capo (Afferenza JOIN Direzione)

A MoriB Bruni

Reparto CapoRossi ANeri B

Bianchi B

Impiegato Reparto

Bianchi B B Bruni

Afferenza Direzione

24/09/2002

Capitolo 3

Interrogazioni sulle viste

• Sono eseguite sostituendo alla vista la sua definizione:

SELCapo='Leoni' (Supervisione)

viene eseguita comeSELCapo='Leoni' (

PROJ Impiegato, Capo (Afferenza JOIN Direzione))

24/09/2002

Capitolo 3

Viste, motivazioni

• Schema esterno: ogni utente vede solo • ciò che gli interessa e nel modo in cui gli

interessa, senza essere distratto dal resto• ciò che e' autorizzato a vedere (autorizzazioni)

• Strumento di programmazione : • si può semplificare la scrittura di interrogazioni:

espressioni complesse e sottoespressioni ripetute• Utilizzo di programmi esistenti su schemi ristruttu ratiInvece:• L'utilizzo di viste non influisce sull'efficienza d elle

interrogazioni

24/09/2002

Capitolo 3

Viste come strumento di programmazione

• Trovare gli impiegati che hanno lo stessocapo di Rossi

• Senza vista:PROJ Impiegato (Afferenza JOIN Direzione ) JOIN

REN ImpR,RepR ←←←← Imp,Reparto (SEL Impiegato='Rossi' (Afferenza JOIN Direzione ))

• Con la vista:PROJ Impiegato (Supervisione ) JOIN

REN ImpR,RepR ←←←← Imp,Reparto (SEL Impiegato='Rossi' (Supervisione ))

24/09/2002

Capitolo 3

Viste e aggiornamenti, attenzione

• Vogliamo inserire, nella vista, il fatto che Lupiha come capo Bruni; oppure che Belli ha come capo Falchi; come facciamo?

Afferenza Direzione

A MoriB Bruni

Reparto CapoRossi ANeri B

Impiegato Reparto

Neri BNeri B B BruniB BruniB BruniB BruniVerdi A B BruniB BruniB BruniB BruniC Bruni

RossiNeri

ImpiegatoRossiNeri

RossiNeriVerdi

SupervisioneMoriBruni

CapoMoriBruniMoriBruniBruniBruniMori

24/09/2002

Capitolo 3

Viste e aggiornamenti

• "Aggiornare una vista": • modificare le relazioni di base in modo che

la vista, "ricalcolata" rispecchi l'aggiornamento

• L'aggiornamento sulle relazioni di base corrispondente a quello specificato sulla vista deve essere univoco

• In generale però non è univoco!• Ben pochi aggionamenti sono ammissibili

sulle viste

24/09/2002

Capitolo 3

Una convenzione e notazione alternativa per i join

• Nota: è sostanzialmente l'approccio usato in SQL

• Ignoriamo il join naturale (cioè non consideriamo implicitamente condizioni su attributi con nomi uguali)

• Per "riconoscere" attributi con lo stesso nome gli premettiamo il nome della relazione

• Usiamo "assegnazioni" (viste) per ridenominare le relazioni (e gli attributi solo quando serve per l'unione)

24/09/2002

Capitolo 3

• Trovare gli impiegati che guadagnano piùdel proprio capo, mostrando matricola, nome e stipendio dell'impiegato e del capo

PROJMatr,Nome,Stip,MatrC,NomeC,StipC(SELStipendio>StipC (

RENMatrC,NomeC,StipC,EtàC ←←←← Matr,Nome,Stip,Età (Impiegati)JOIN MatrC=Capo

(Supervisione JOIN Impiegato=Matricola Impiegati)))

24/09/2002

Capitolo 3

PROJMatr,Nome,Stip,MatrC,NomeC,StipC(SELStip>StipC (

RENMatrC,NomeC,StipC,EtàC ←←←← Matr,Nome,Stip,Età (Imp)JOIN MatrC=Capo

(Sup JOIN Imp=Matr Imp)))

PROJ Imp.Matr, Imp.Nome, Imp.Stip,Capi.Matr,Capi.Nome, C api.Stip(SELImp.Stip>Capi.Stip (

Capi JOIN Capi.Matr=Capo (Sup JOIN Imp=Imp.Matr Imp)))

Capi := Imp

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