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DATABASE

Introduzione ai database relazionali

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COS’E’ UNSISTEMA INFORMATIVO?

Un sistema informativo organizza e gestisce tutte le informazioni necessarie per eseguire gli scopi di una organizzazione

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SISTEMA INFORMATICO

SISTEMA INFORMATIVO

SISTEMA INFORMATICO

Quando viene automatizzato

tramite strumenti elettronici diventa

un

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Dati e informazioni

Un sistema informativo/informatico presenta 2 nozioni fondamentali che è bene distinguere: il concetto di dato e di informazione

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Dato ed informazione

Dato: valore in sé (un numero, una data, una frase)

Informazione: conoscenza dei fatti, significato del dato, associazione tra uno o più dati.

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Dato ed informazione I dati da soli potrebbero non avere alcun

significato, e generalmente non forniscono informazione

I dati assumono un significato quando vengono interpretati in un contesto e/o correlati in maniera opportuna

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ESEMPIO: UN DATO

08/05/2013

Che informazione ci da?

Sicuramente rappresenta un giorno, ma di per sé non significa nulla.

Ma associando a tale dato un contesto che gli dà significato

questo diventa una informazione

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ESEMPIO: UNA INFORMAZIONE

Data inizio lezioni studenti

12/09/2013

Il dato diventa una informazione

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ESEMPIO: UN DATO

MANZONI ALESSANDRO

Che informazione ci da?

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CONTESTO:ASSOCIAZIONE DI 2 DATI

MANZONI ALESSANDRO

I PROMESSI SPOSI

Il dato messo in un certo contesto assume un certo significato

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CONTESTO:

Manzoni Alessandro

Residente in Piazza Europa 26, 10110

Torino

Lo stesso dato in un contesto diverso assume un significato diverso

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INFORMAZIONE

Associazione tra dato e suo significato

FORMALMENTE

Dato:un valore registrato

su un supporto

di memoria

SignificatoCosa

rappresenta il dato

memorizzato

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I DATI E LE LORO CORRELAZIONI FORNISCONO INFORMAZIONI

Informazione 2

Informazione 1

Dato1 Dato2 Dato

3

Dato7

Dato8

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Cos’è una BASE DI DATI (DATABASE)?

E’ una raccolta organizzata di informazioni. Una collezione di dati opportunemente raggruppati ed organizzati in modo da poter rappresentare le informazioni di interesse

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Cos’è una BASE DI DATI (DATABASE)?

E’ un modello del mondo reale (una rappresentazione informatica della realtà di interesse)

E’ un modello del mondo reale che permette l’utilizzo dei dati a utenti diversi con applicazioni diverse e di convertirli in informazioni utilizzabili

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DATABASE - DBMS

La sigla DBMS (Data Base Management System) indica il software utilizzato per la gestione di un database

I programmi per la realizzazione di database (come ACCESS) esistono per permettere la catalogazione, la modifica e la facile estrazione delle informazioni

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OBIETTIVI DI UN DATABASE Consistenza: i dati in essa contenuti devono

essere significativi ed essere effettivamente utilizzabili nelle applicazioni dell'azienda

Sicurezza: impedire che il data base venga danneggiato da interventi accidentali o non autorizzati

Integrità: garantire che le operazioni effettuate sul data base da utenti autorizzati non provochino una perdita di consistenza ai dati

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DATABASE DISTRIBUITI Gli archivi che compongono una base di

dati possono risiedere sulle memorie di massa di computer diversi, facenti parte di una rete aziendale, i cui nodi possono essere anche fisicamente lontani

Quando si verifica questo siamo di fronte ad un database distribuito

In tal caso gli archivi sono integrati da un punto di vista logico

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DATABASE DISTRIBUITI - VANTAGGI

è possibile gestire archivi di dimensioni limitate laddove vengono creati

facilitano il lavoro di manutenzione si può effettuare maggior controllo sulla

sicurezza si può garantire comunque la disponibilità dei

dati aggiornati a tutti gli utenti del sistema informativo aziendale, qualunque sia la loro posizione geografica o il computer da essi usato per l’attività di elaborazione

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ORGANIZZAZIONE DEI DATI

L’organizzazione dei dati è un aspetto di fondamentale importanza.

Aver organizzato i dati in maniera corretta evita di doverli riorganizzare successivamente con grave dispendio di risorse.

Un database ben strutturato consente di avere una organizzazione INTEGRATA dei dati.

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ESEMPIO DI APPROCCIO TRADIZIONALE NON

INTEGRATO

Un'azienda utilizza in uffici diversi due diversi archivi A e B

Matricola# Nome Età Reparto Badget ….

A) Informazioni sui dipendenti che lavorano nei reparti di un’azienda

Dipendente#

Nome Progetto#

Nome Progetto

Tempo % ….

B) Informazioni sui dipendenti per i diversi progetti

Ognuno dei due modelli soddisfa le esigenze specifiche.Ma cosa succede se vogliamo sapere quali sono i reparti che hanno dipendenti che lavorano al progetto X ?

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ESEMPIO DI APPROCCIO TRADIZIONALE NON

INTEGRATO

Matricola# Nome Età Reparto Badget ….

Dipendente#

Nome Progetto# Nome Progetto

Tempo % ….

Difetti nella gestione non integrata:• Sinonimi: gli stessi dati hanno codici differenti (Matricola# in A e

Dipendente# in B)• Lo stesso nome per dati differenti: Nome in A per dipendente e Nome

in B per Dipendente• Ridondanza dei dati: Reparto e Budget del reparto ripetuto per ogni

dipendente; Progetto# e Nome Progetto ripetuti per ogni dipendente• Rischio di anomalie negli aggiornamenti: una modifica effettuata sui

valori dei dati in un archivio, ma non nell’altro, provoca inconsistenza dei dati

A

B

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Difetti nella organizzazione non integrata dei dati

Ridondanza dei dati, cioè gli stessi dati compaiono in maniera duplicata (inefficienza)

Tutto ciò deriva dal fatto che i dati sono organizzati in archivi diversi, in modo non integrato tra loro

La ridondanza può portare all’incongruenza, nel caso in cui un dato venga aggiornato in un archivio e non in un altro, oppure

siano presenti valori diversi per lo stesso dato

L’incongruenza porta all’inconsistenza dei dati, cioè i dati aziendali non sono più affidabili, perché non si sa in modo certo

quale dei diversi valori sia quello corretto

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VANTAGGI DI UNA CORRETTA LOGICA NEI DATABASE

• Indipendenza delle applicazioni dalla struttura fisica dei dati

• Indipendenza delle applicazioni dalla struttura logica dei dati

• Utilizzo da parte di più utenti con applicazioni diverse• Facilità di accesso• Eliminazione della ridondanza• Eliminazione della inconsistenza• Integrità dei dati• Sicurezza dei dati

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VANTAGGI DEI DATABASE

• manipolazione o trattamento dei dati, cioè la possibilità di inserire, modificare e cancellare i dati

• interrogazione, cioè la possibilità di ritrovare i dati, richiesti da un’applicazione, in modo semplice e veloce

Il vero vantaggio di un database sono le operazioni sui dati organizzati

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Come costruire un database

REALIZZAZIONE FISICA DEL DATABASE

(Access: tabelle, relazioni, query, maschere, report,

ecc.)

REALTA’(Problema reale)

ANALISIDATABASE LOGICO

Entità (tabelle)Associazioni (interconnessioni tra le tabelle)

IMPLEMENTAZIONE

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Passi da seguire per la costruzione di DBMS

REALTA’DATABASE LOGICO

MODELLO LOGICO CONCETTUALE

Si rappresenta la realtà dei dati e le associazioni tra essi attraverso uno

schemaSi definisce

l’organizzazione, la composizione ed il

formato dei dati negli archivi elettronici

MODELLO FISICO

Realizzazione fisica del DBMS (ad

es. in Access)

Progettazione

Implementazione

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Il livello concettuale: il metodo relazionale modello entità/associazioni

Il modello entità/associazioni (in inglese E/R = Entity/Relationship), introdotto nel 1976 da Peter P. Chen, permette di costruire un modello concettuale dei dati indipendente dalle applicazioni

Gli elementi di un modello E/R sono: Entità e attributi Associazioni

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MODELLO RELAZIONALE

I dati vengono catalogati in tabelle dette Entità

Le Entità vengono correlate tramite Associazioni (Relazioni)

Le proprietà di entità e associazioni vengono descritte tramite gli Attributi

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ENTITA’

Cos’è? E’ una qualsiasi cosa che può essere

distintamente identificata Cioè un oggetto che

Ha una propria individualità (sia distinguibile concettualmente da altri oggetti)

Abbia per noi rilevanza

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ENTITA’ – istanze (individui)

L’entità è un oggetto (concreto o astratto) utile per descrivere la realtà che si vuole rappresentare

Ad esempio una persona, un modello di automobile, un movimento contabile, una prova sostenuta da uno studente, possono essere considerate entità

Infatti gli studenti sono classificabili nel tipo entità Studente, i diversi modelli di automobile sono classificabili nel tipo entità Automobile

Ciascuno studente rappresenta un’istanza (un individuo) del tipo entità Studente, ciascuna automobile rappresenta un’istanza (un individuo) del tipo entità Automobile

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ASSOCIAZIONE (Relazione) Cos’è?

L’associazione (in inglese relationship) è un legame che stabilisce un’interazione tra le entità

Per esempio tra l’entità Persona e l’entità Automobile esiste un’associazione che può essere descritta nel linguaggio naturale secondo due versi: una persona possiede una o più automobili e un’automobile è posseduta da una persona

Quindi si può dire che tra l’entità Persona e l’entità Automobile esiste l’associazione Possiede; tra l’entità Automobile e l’entità Persona esiste l’associazione Posseduta da.

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ATTRIBUTI Cos’è?

Un attributo è una proprietà di una entità o di una associazione

Rimanendo all’esempio precedente delle autovetture, per l’entità automobile possiamo avere i seguenti attributi: Modello, Produttore, Cilindrata, PrezzoListino.

Notare che Modello e Produttore potrebbero essere individuate come Entità e non come attributi e ciò dipenderà esclusivamente da ciò che si deve fare, cioè dalla nostra analisi della realtà.

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ATTRIBUTI Le caratteristiche di ogni attributo sono:

Il formato cioè il tipo di valori che può assumere; per esempio: il tipo carattere, numerico o data/ora

La dimensione cioè la quantità massima di caratteri o cifre che possono essere inseriti

L'opzionalità cioè la possibilità di non essere sempre valorizzato: l’attributo è obbligatorio se deve avere valore non nullo, facoltativo se sono accettabili valori nulli

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ATTRIBUTI

Chiave: Si indica con il termine chiave o chiave primaria (primary key) l'insieme di uno o più attributi che consentono di distinguere un’istanza dall'altra: esempi di chiavi sono il codice di un prodotto o la matricola di un dipendente

Valore Nullo: Il valore nullo, in inglese Null, (da non confondere con la stringa di caratteri blank o con un numero di valore zero) rappresenta un’informazione mancante, inapplicabile o sconosciuta

Dominio: I diversi valori assunti dagli attributi determinano le diverse istanze dell’entità. L'insieme dei possibili valori assunti da un attributo si chiama dominio dell'attributo

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MODELLO LOGICO Entità

Attributi (campi) Tipi di dato Chiave primaria

Associazione / Relazione 1 a 1 1 a N N a M

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Rappresentazione grafica. Schema E/RLa rappresentazione classica ERD = Entity-Relationship

DiagramEntità: si rappresenta con un rettangolo contenente

all'interno il nome dell'entitàAssociazione: è rappresentata da una linea, che unisce

le due entità interessateVersi dell’associazione: la descrizione compare a fianco

della linea e dell’entità di partenza del verso

STUDENTE CLASSEFa parte della

si compone degli

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Rappresentazione grafica. Schema E/R

La rappresentazione classica ERD = Entity-Relationship Diagram

Attributi

Individuazione della chiave

STUDENTE

Codice studente

Cognome

Nome. . . .

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ESEMPIO: REALTA’: SCUOLA Istruzione superiore

Vogliamo catalogare le anagrafiche di una scuola

QUALI POTREBBERO ESSERE LE NOSTRE ENTITA’?

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ENTITA’

STUDENTI

INSEGNANTI

CLASSI

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ATTRIBUTI

Sono le caratteristiche di una entità che desideriamo conservare, catalogare.

Sono le proprietà che caratterizzano una entità o anche una associazione

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ESEMPIO SCUOLA

STUDENTI

CognomeNomeIndirizzoCapCittàProvinciaTelefonoData nascitaLuogo nascita….

INSEGNANTI

CognomeNomeIndirizzoCapCittàProvinciaTelefonoMateria

CLASSI

Nome classeAula

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TABELLE ENTITA’ Una entità è per noi una tabella dove le righe

sono le istanze, gli individui (i record) dell’entità e le colonne sono gli Attributi

Nome Cognome Data nascita Luogo Nascita

Mario Rossi 02/04/1975 Milano

Francesca Verdi 24/11/1974 Prato

Alberto Bianchi 14/12/1974 Roma

… … … …

ENTITA’

Record

Attributo (campo)

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TIPO DI DATO Ogni attributo deve avere un tipo di dato definito. Ovvero

ogni colonna della tabella deve avere valori dello stesso tipo

NOME DESCRIZIONE ACCESS

Byte Intero da 0 a 255 Numerico Byte

Smallint Intero da -32.768 a 32.768 Numerico Intero

Integer Intero da -2.147.483.648 a 2.147.483.647 Numerico Intero lungoNumerico Contatore

Float Numero reale Numerico Precisione singolaNumerico Precisione doppiaNumerico Valuta

Datetime Data/ora Data/Ora

Char Testo fino a 255 caratteri Testo

Memo Testo esteso fino a più di 64.000 caratteri Memo

Boolean True e false Si/No

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CHIAVE PRIMARIA

Una chiave primaria è la colonna (o l’insieme di più colonne) che definisce un individuo (una riga) di una entità (tabella) in modo univoco.

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CHIAVE PRIMARIA Alcune entità (poche) hanno una chiave

primaria naturale altre hanno bisogno di una chiave artificiale (il “codice”)

Addirittura per catalogare una persona si ha bisogno del “Codice Fiscale” che non è nient’altro che un attributo artificiale UNIVOCO che garantisce che la persona sia individuata in maniera univoca

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Procedendo con l’analisi

Una volta individuate entità, attributi, chiavi primarie si deve procedere con l’individuare le ASSOCIAZIONI (RELAZIONI) che intercorrono tra le varie entità.

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ASSOCIAZIONI

Un’associazione tra le entità può essere:

obbligatoria quando il legame tra le entità deve essere sempre presente

opzionale quando può essere presente

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ASSOCIAZIONI

Il grado del verso dell'associazione indica quante istanze dell'entità di arrivo si associano all'istanza dell'entità di partenza. Il grado può essere:

1 a 1Biunivoca 1 a N Uno a molti N a M Molti a molti

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ASSOCIAZIONE 1 a 1

Associazione 1:1 (uno a uno) o biunivoca

Ogni istanza (ogni individuo) della prima entità si deve associare ad una sola istanza (ad un solo individuo) della seconda entità e viceversa.

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ASSOCIAZIONE 1 a 1

Ad un elemento di una entità corrisponde uno ed un solo elemento della seconda entità

Anagrafica

Codice personaNomeCognomeIndirizzoCapCittàProvinciaTelefonoCellulareEmail

Nascita

Codice personaData nascitaLuogo nascitaProvinciaNome padreCognome padreNome madreCognome madre

1 1

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ASSOCIAZIONE 1 a N

Associazione 1:N (uno a molti) o semplice

Ogni istanza (individuo) della prima entità si può associare a una o più istanze (individui) della seconda entità, mentre ogni istanza della seconda entità si deve associare ad una sola istanza della prima.

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ASSOCIAZIONE 1 a N

Supponiamo di voler catalogare gli impiegati della nostra azienda con eventuali figli a carico. Nella nostra analisi dobbiamo individuare le entità per questa realtà.L’entità che individuiamo immediatamente è la tabella “Impiegati”.

Impiegati

Codice impiegatoNomeCognome…….

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Impiegati + figli a carico

Codice impiegato Nome Cognome

L’entità impiegato in formato tabellare

Come fare a catalogare i figli a carico?

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Soluzione ERRATA

Codice impiegato Nome Cognome … Figlio 1 Figlio 2 Figlio 3 …

• Cosa succede se un impiegato ha più figli di quanto previsto? Quanto è abbastanza? 3? 5? 20?

• Anche se prevediamo 20 figli, nel caso della media 1/2/3 figli tutti gli altri campi rimarranno vuoti: abbiamo spreco di spazio

• Come fare per esempio a trovare tutti i figli di nome Michele? Su quale campo cercare? Figlio 1? Figlio 2? …. Figlio 20?

• Come fare se in un futuro vogliamo aggiungere ulteriori informazioni riguardanti i figli?

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Soluzione

C’è un errore di analisi: i figli a carico vanno visti come Entità separata e non come attributi dell’entità impiegati.

IMPIEGATI FIGLI A CARICO

1 N

La relazione che esiste tra gli impiegati ed i figli a carico è di tipo 1 a N1 impiegato può avere N Figli a carico1 IMPIEGATO N FIGLI1 figlio a carico può avere un solo padre che è impiegato e che lo tiene a carico1 FIGLIO A CARICO 1 IMPIEGATO

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ASSOCIAZIONE N a M

Associazione N:M (molti a molti) o complessa

Ogni istanza (individuo) della prima entità si può associare a una o più istanze (individui) della seconda entità e viceversa

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ASSOCIAZIONE N a M

LIBRICodice libroTitoloSottotitoloDescrizioneAnno pubblicazioneCodice casa editrice

AUTORICodice autoreNomeCognomeEmail

N M

Entità: Libri e Autori

1 Autore N Libri (Un Autore può scrivere più libri)1 Libro N Autori (Un libro può anche essere scritto da più autori)

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ASSOCIAZIONE N a M

Entità: Studenti universitari ed esami sostenuti

ESAMICodice esameNome…..

STUDENTIMatricolaNomeCognome……

N M

1 Studente N Esami (Uno Studente può avere sostenuto più esami)1 Esame N Studenti (Un esame può essere stato effettuato da più studenti)

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CHIAVI, ATTRIBUTI E RELAZIONI

Come si realizza una associazione 1 a 1 ?

Tabella 1 Tabella 21 1

La chiave primaria della Tabella 1 è uguale alla chiave primaria della tabella 2

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Esempio Relazione 1 a 1

Anagrafica

Codice persona *CognomeNomeIndirizzoCapCittàProvinciaTelefonoCellulareEmail

Nascita

Codice persona *Data nascitaLuogo nascitaProvinciaNome padreCognome padreNome madreCognome madre

1 1

(con l’asterisco indichiamo i campi che sono in chiave primaria)

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Esempio Relazione 1 a 1

Le chiavi primarie delle due tabelle sono uguali

Cod. persona Cognome Nome Indirizzo

1242 Rossi Franco Via Leopardi …

1318 Verdi Alberto Largo Umberto …

Cod. persona Data Nascita Luogo Nascita

1242 23/07/1961 Milano

1318 12/10/1980 Roma

1

1

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Relazione 1 a N Come si realizza una associazione 1 a N?

Tabella 1 Tabella 21 N

ESISTONO 2 MODI• La chiave primaria della tabella 1 (padre) è

contenuta nella chiave primaria della tabella 2 (figlia)

• La chiave primaria della tabella 1 (padre) è un attributo della tabella 2 (figlia)

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1 a N (Padre – Figlio) La chiave primaria della tabella 2 (figlia) contiene la

chiave primaria della tabella 1 (padre)

IMPIEGATICodice impiegato *CognomeNome…..

FIGLI A CARICOCodice impiegato *Codice figlio *Nome Cognome….

1 N

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1 a N (Lookup) La chiave primaria della tabella 1 (padre) è un attributo

della tabella 2 (figlia)

LIBRICodice libro *TitoloSottotitoloDescrizioneAnno pubblicazioneCodice casa editrice

1

N

CASE EDITRICICodice casa editrice *Ragione socialeIndirizzoCapCittàTelefonoFaxProvinciaURLEmail

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Relazione N a M Come si realizza una associazione N a M?

Tabella 1 Tabella 2N M

Tramite una tabella aggiuntiva e 2 relazioni 1 a N

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Relazione N a M

LIBRICodice libro *TitoloSottotitoloDescrizioneAnno pubblicazioneCodice casa editrice

AUTORICodice autore *NomeCognomeEmail…..

N M

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Relazione N a M

LIBRICodice libro *TitoloSottotitoloDescrizioneAnno pubblicazioneCodice casa editrice

AUTORICodice autore *NomeCognomeEmail….. LIBRI AUTORI

Codice libro *Codice autore *

La relazione N ad M viene spezzata tramite 2 relazioni 1 a N

1

N N

1

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NORMALIZZAZIONE

Una volta creata una prima bozza di uno schema logico relazionale, è necessario effettuare una serie di verifiche sulla correttezza del procedimento svolto.Queste potranno portare a modificare la struttura dello schema al fine di renderlo corretto ed evitare il verificarsi, nella gestione dei dati, di errori difficilmente ovviabili a posteriori. Tale processo è detto normalizzazione ed è effettuabile mediante procedimenti di tipo algebrico matematico, basati sul concetto di dipendenza funzionale. Vediamone in maniera informale le regole principali.

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NORMALIZZAZIONE

È un processo con il quale le tabelle vengono trasformate in altre tabelle in modo che ognuna di esse corrisponda a un singolo oggetto della realtà rappresentata

Le regole della normalizzazione sono definite per evitare inconsistenza dei dati e anomalie nelle operazioni di aggiornamento

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NORMALIZZAZIONE

Uno schema logico concettuale può definirsi “corretto” se rispetta:

• Prima forma normale• Seconda forma normale• Terza forma normale

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DEFINIZIONI

Chiave (chiave primaria): l'insieme di uno o più attributi che identificano in modo univoco una n-upla (riga della tabella)

Attributo non-chiave: un campo che non fa parte della chiave primaria

Dipendenza funzionale tra attributi: il valore di un attributo A1 determina un singolo valore dell'attributo A2 (in simboli A1 è A2)

Dipendenza transitiva: un attributo A2 dipende da A1 e l'attributo A3 dipende da A2; allora A3 dipende transitivamente da A1

se A1 A2 e A2 A3 allora A1 A3 in modo transitivo

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Prima forma normale 1FN

Requisiti della Prima forma normale tutte le righe della tabella contengono lo stesso numero

di colonne gli attributi rappresentano informazioni elementari i valori che compaiono in una colonna appartengono allo

stesso dominio ogni riga è diversa da tutte le altre l’ordine con il quale le righe compaiono nella tabella è

irrilevante

In particolare gli attributi devono essere informazioni non ulteriormente scomponibili, cioè non devono avere sottoattributi, né essere gruppi di attributi ripetuti.

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Prima forma normale 1FN

La prima forma normale stabilisce che in una tabella non possono esistere colonne definite per contenere una molteplicità di valori. Una tabella quindi non può contenere una struttura vettoriale (array), al contrario di quanto consentito in linguaggi di programmazione come il Pascal, il C.

Le tabelle che contengano una colonna non rispondente a questa condizione vanno trasformate, creando per ciascuna riga della tabella di partenza tante righe quanti sono i valori multipli presenti nella colonna considerata

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Esempio 1FN

IMPIEGATI

Una tabella di questo genere NON è in Prima forma normale in quanto l’attributo figli a carico contiene più valori.

Cod. impiegato

Cognome

Nome Data nascita

Figli a carico

001242 Rossi Franco 09/11/1961 MarcoGiuseppeSandra

001318 Verdi Alberto 24/04/1963 SoniaClaudio

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Esempio 1FN

Con un processo di normalizzazione la tabella deve essere trasformata in 2 tabelle

Cod. impiegato Cognome Nome Data nascita

001242 Rossi Franco 09/11/1961

001318 Verdi Alberto 24/04/1963

Cod. impiegato

Cod. Figlio

Nome

001242 01 Marco

001242 02 Giuseppe

001242 03 Sandra

001318 01 Sonia

001318 02 Claudio

1

N

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Seconda forma normale 2FN

Requisiti della Seconda forma normale E’ in prima forma normale tutti i suoi attributi non-chiave dipendono dall’intera

chiave, cioè non possiede attributi che dipendono soltanto da una parte della chiave

T2(A1,A2,A3) T3(A1,A4)T4(A2,A5)

La seconda forma normale elimina la dipendenza parziale degli attributi dalla chiave. Esempio:

La Tabella T1(A1,A2,A3,A4,A5) con

(A1, A2) A3 A1 A4 A2 A5

non è in 2FN, e può essere normalizzata in 2FN con le tabelle:

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Seconda forma normale 2FN

La seconda forma normale riguarda quindi le tabelle in cui la chiave primaria sia composta da più attributi e stabilisce che, in questo caso, tutte le colonne corrispondenti agli altri attributi dipendano dall’intera chiave primaria.

ESEMPIO: Inventario

CodArticolo CodMagazzino DescArticolo Quantità IndirizzoMagazzino

Chiave primaria: Codarticolo + CodMagazzino

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Esempio 2FN

Inventario

CodArticolo CodMagazzino DescArticolo Quantità IndirizzoMagazzino

Chiave primaria CodArticolo + CodMagazzino

Dipendenze funzionali (CodArticolo, CodMagazzino) Quantità

CodMagazzino IndirizzoMagazzino

CodArticolo DescArticolo

Si ha dipendenza parziale dalla chiave: NON E’ in 2FN

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Esempio 2FN

InventarioCodArticolo CodMagazzino DescArticolo Quantità IndirizzoMagazzino

Problemi• indirizzo del magazzino ripetuto per ogni prodotto (ridondanza)• Descrizione dell’articolo ripetuto per ogni magazzino (ridondanza)• se cambia l’indirizzo magazzino, occorre modificare molte righe• con errori nell’aggiornamento si avrebbero indirizzi diversi per lo

stesso magazzino o descrizioni diverse per lo stesso articolo(inconsistenza)

• se non ci sono prodotti in un magazzino, non si può conoscere il suo indirizzo o la descrizione dell’articolo

• se l’articolo non è presente in nessun magazzino, non si può conoscere la sua descrizione esatta

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Esempio 2FN

InventarioCodArticolo CodMagazzino DescArticolo Quantità IndirizzoMagazzino

Soluzione: mettere in 2FN

InventarioCodArticolo CodMagazzino Quantità

ArticoloCodArticolo DescArticolo

MagazzinoCodMagazzino IndirizzoMagazzino

1

N

1

N

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Terza forma normale 3FN

Requisiti della Terza forma normale E’ in Seconda forma normale tutti gli attributi non-chiave dipendono direttamente dalla

chiave, cioè non possiede attributi che dipendono da altri attributi che non sono in chiave

T2(A1,A2,A3) T3(A2,A4)

La terza forma normale elimina la dipendenza transitiva degli attributi dalla chiave. Esempio:

La Tabella T1(A1,A2,A3,A4) con A2 A4non è in 3FN, e può essere normalizzata in 3FN con le tabelle:

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Terza forma normale 3FN

La terza forma normale stabilisce che non esistano dipendenze tra le colonne di una tabella se non basate sulla chiave primaria.

ESEMPIO: Impiegati

CodImpiegato Nome Reparto TelefonoReparto

Chiave primaria CodImpiagato

Dipendenze funzionali CodImpiegato Reparto

Reparto TelefonoReparto

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Esempio 3FN

Impiegato

Problemi• telefono del Reparto ripetuto per ogni Impiegato di quel Reparto

(ridondanza)• se il telefono cambia, occorre modificare molte righe• con errori di aggiornamento, si avrebbero telefoni differenti• se un Reparto non ha impiegati, non si può conoscere il suo telefono

CodImpiegato Nome Reparto TelefonoReparto

Soluzione: mettere in 3FN

ImpiegatoCodImpiegato Nome Reparto

RepartoReparto TelefonoReparto

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RIASSUMENDO

Con la normalizzazione:

la tabella iniziale viene scomposta in più tabelle complessivamente forniscono le stesse informazioni

di partenza mantengono le dipendenze tra gli attributi in ciascuna di esse ogni attributo dipende

direttamente dalla chiave vengono evitati problemi di ridondanza e di

inconsistenza dei dati non ci deve essere perdita complessiva delle

informazioni

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RIASSUMENDO

Prima forma normale

Seconda forma normale

Terza forma normale

possiede i requisiti fondamentali del modello relazionale, in particolare ogni attributo è elementare, non ci sono righe uguali, non ci sono attributi di gruppo o ripetuti

è in prima forma normale e non ci sono attributi non-chiave che dipendono parzialmente dalla chiave

è in seconda forma normale e non ci sono attributi non-chiave che dipendono transitivamente dalla chiave

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Integrità referenziale

Per integrità referenziale si intende l’insieme di regole che garantiscono l’integrità dei dati di un modello relazionale rendendo valide le associazioni tra le tabelle ed eliminando gli eventuali errori di inserimento, cancellazione o modifica di dati collegati tra loro.

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Integrità referenziale

Chiave1 ChiaveE2

Per ogni valore non nullo della chiave esterna, deve esistere un valore corrispondente della chiave primaria nella tabella associata

Chiave2

Ogni valore di ChiaveE2 della Tabella 1 deve avere un valore presente nella Chiave2 della tabella 2 oppure il valore di ChiaveE2 deve essere nullo

Tabella 1

Tabella 2

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Effetti integrità referenziale

Non è possibile immettere un valore nella chiave esterna di una tabella associata, se tale valore non esiste tra le chiavi della tabella primaria

Esempio: Se esiste una integrità referenziale (Foreign key) tra l’ordine ed il cliente: un ordine non può essere assegnato ad un cliente che non esiste nella tabella dei clienti.

Non è possibile eliminare una riga dalla tabella primaria, se esistono righe legate ad essa attraverso la chiave esterna nella tabella correlata

Esempio: Non è possibile eliminare un cliente dalla tabella dei clienti se ci sono ordini assegnati a quel cliente nella tabella degli ordini.

90

Effetti integrità referenziale

Non si può modificare il valore assegnato ad una chiave nella tabella primaria, se essa compare in qualche riga della tabella correlata

Esempio: Non è possibile modificare il valore alla chiave di un cliente se si sono ordini per quel cliente già registrati nella tabella degli ordini.