Basi Dati e Laboratorio (6 + 6) crediti – curriculum Sistemi e Reti

Basi dati 1 e Basi dati 2 prec.ordin.

docenti: Barbara Demo

Giuseppe Berio

mail: barbara@di.unito.it

berio@di.unito.it

materiale corso: www.di.unito.it/~barbara

www.di.unito.it/~berio

Argomenti trattati nel Corso• cosa sono una base dati ed un sistema di gestione di basi

dati • basi dati relazionali: modello dati, linguaggi, schemi

utente, logico e fisico, linguaggi di interazione• dizionario o metabase dati• dba e utenti • architetture di sistemi, con cenni a federazione e

distribuzione• strutture dati fisiche• transazioni, multiutenza, backup• basi di dati orientate agli oggetti

Testi di riferimento:• R. Elmasri and S. B. Navathe, Sistemi di basi di dati

Fondamenti, Addison Wesley Longman, Milano, 2001. • A. Albano, Costruire sistemi per basi di dati, Addison

Wesley, Milano, 2001.Capitoli bene: 7, 9, 10

Leggere le introduzioni degli altri capitoli.

Altre letture in:• P. Atzeni, S. Ceri, S. Paraboschi, R. Torlone. Basi di dati:

concetti, linguaggi e architetture, McGraw-Hill, Milano, 1999.

Esame:

• Laboratorio: esercizi assegnati dal docente, vedi pagine del materiale in linea

• Teoria: domande sul materiale nei testi segnalati

date appelli:

Programmaapplicativo

P1

Primitivedi file system

DATI

°°°°°°°°°°°°°°°

DAL FILE SYSTEM AL DBMS

Programmaapplicativo

P2

Primitivedi file system

DATI

Programmaapplicativo

Pn

Primitivedi file system

DATI

Programmaapplicativo

P1

DML

DATI

Programmaapplicativo

P2

DML

Programmaapplicativo

Pn

DML

SCHEMA

°°°°°°°°°°°°°°°°

DAL FILE SYSTEM AL SGBD

File DBMS Vantaggi

Applicazioni + archivi = Dati duplicati

Dati condivisi Integrazione

Stesse informazioni modificate in tempi diversi

Aggiornamento subito visto da tutte le appl.

Consistenza

Ogni appl. deve garantire l'integrità

Controllo centralizzato

Integrità

Variazioni di formato o tipo devono essere riportati in ogni applicazione

Descrizione centralizzata: sono modificati solo i programmi interessati

Indipendenza logica

File DBMS Vantaggi

Modalità diaccesso e org.fisica

Accessoindipendente

Indipendenzafisica

Sinonimia nelriferire gli stessidati

Solo nomidefiniti dalloschema

Standardizzazione

Accesso solo viaapplicazione

Ancheinterattivamente

Facilità d'uso

Sicurezza gestitadalle appl.

Meccanismiunici

Sicurezza

Procedure diprotezione contromalfunzionamenti

Meccanismispecifici

Affidabilità

Uso esclusivo daogni appl.

Accessocondiviso

Concorrenza

Svantaggi dell’approccio “applicazione + archivi”

• Ridondanza, stessa informazione replicata in archivi diversi• Inconsistenza nei dati, e’ una diretta conseguenza della ridondanza:

aggiornamento difficoltoso, quando non impossibile• Difficoltà di accesso ai dati per:

- assenza di una descrizione di alto livello e centralizzata- unicità delle informazioni accessibili: solo quelle previste dalle

applicazioni- difficoltà nel soddisfare esigenze informative non previste dalle

applicazioni

BISOGNA:• estrarre a mano i dati da quelli forniti dalle applicazioni• sviluppare nuove applicazioni

<>INTEGRAZIONE DEI DATI<> INDIPENDENZA DEI DATI DALLE APPLICAZIONI<> CONTROLLO CENTRALIZZATO SUI DATI:(Consistenza ed integrità)

SGBD sistema di gestione di base di datiè un sistema che consente di

• definire schemi di basi di dati• scegliere le strutture dati per la memorizzazione e l’accesso ai dati• memorizzare, modificare e recuperare i dati, interattivamente o da programmi• concedere autorizzazioni diverse a diversi utenti • garantire il rispetto dei vincoli definiti nello schema• salvaguardare i dati rispetto a malfunzionamenti,

Linguaggi per definire lo schema dei dati (DDL) manipolare i dati (DML): interrogare, inserire,

modificaredefinire vincoli d'integrità

Strutture per un accesso efficienteGestione automatica delle transazioniMeccanismi di autorizzazioneConcorrenzaRipristino da guasti

Data Base Administrator

• Definisce lo schema• Definisce le viste• Definisce le strutture di memorizzazione• Definisce le vie di accesso• Modifica le strutture fisiche• Concede o revoca le autorizzazioni• Specifica i Vincoli d'integrità

DDL modello dei dati schema logico

Un modello dei dati o modello logico dei dati è un insieme di meccanismi di strutturazione o astrazione basati su operatori e vincoli d'integrità prestabiliti.

Vista1 Vista1

Livello Logico

Livello Fisico

Architettura ANSI-SPARC (1975)

I dati sono compendiati in un unico schema: "schema logico (o concettuale)", definito sulla base di un modello dei dati proprio del DBMS.

Indipendenza logica

I programmi applicativi o le attività interattive devono rimanere logicamente inalterate a fronte di variazioni dello schema concettuale che preservano le informazioni originarie.

Indipendenza fisica

I programmi applicativi o le attività interattive devono rimanere logicamente inalterate a fronte di eventuali modifiche delle strutture di memorizzazione dei dati o delle vie di accesso.

Universo d’interesse Analisi dei requisiti

Requisiti statici (dati)

Progettazione concettuale

Requisiti dinamici o funzionali

Analisi funzionale

Schema concettuale

Progettazione logica

Schema logico

Progettazione fisica

Progettazione delle applicazioni

Implementazione delle transazioni Schema interno

Programmi applicativi

Specifica delle transazioni ad alto livello

Dipendentedal DBMS

Indipendentedal DBMS

1970

1971 - Codd

1980

1990

DistribuiteAttiveDeduttiveTemporaliGeograficheMultimediali

Filesystems

ModelloReticolare

ModelloGerarchico

ModelloRelazionale

Modelli a oggetticomplessi

ModelliSemantici

Multimedialità OLAP: On Line Analytical Proc.

Basi di datiObject Oriented

Basi di datiper la comunicazione

Basi di datiper la comunicazione

LinguaggiObject Oriented

Web

Evoluzione dei SGBD