RDBMS: panorama attuale RDBMS: problemiINSTANCE METHOD guadagno() RETURNS DECIMAL(9,2), STATIC...

0

Basi di Dati Relazionali ad Oggetti

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RDBMS: panorama attuale

� Gestiscono e manipolano dati semplici (tabellari)

� Hanno un linguaggio di interrogazione (SQL) semplice, dichiarativo e standard

� Tool consolidati per lo sviluppo di applicazioni (Oracle Developer, Sybase Power Builder, Microsoft Visual Basic)

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� Portabili su diverse piattaforme� Esempi di RDBMS: IBM DB2, Oracle, Sybase,

Informix, Microsoft SQL Server� Buone prestazioni� Affidabilità, gestione transazioni� Basati su una architettura client-server supportano

efficientemente un gran numero di utenti� Forniscono meccanismi di controllo dell’accesso

3


� Oggi il mercato mondiale dei RDBMS supera i 50 billioni di dollari all’anno, ma… i RDBMS presentano anche alcuni limiti

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RDBMS: problemi

� Prevalentemente connessi alle caratteristiche intrinseche del modello relazionale:– SQL-92 fornisce solo un insieme limitato di tipi di

dato– le tabelle hanno una struttura flat e non forniscono

un buon supporto per strutture annidate, quali insiemi ed array

– non è possibile definire relazioni di sotto-tipo tra gli oggetti di un database

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RDBMS: problemi

� Le associazioni tra entità vengono modellate per valore e questo nel caso di associazioni complesse può richiedere la creazione di parecchie tabelle/colonne “fittizie”

� Gli RDBMS non sfruttano gli approcci object-oriented per la progettazione e realizzazione di software che oggi stanno diventando pressochè uno standard

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OODBMS: panorama attuale

� Permettono di modellare direttamente oggetti complessi e le loro associazioni

� Object-orientation sempre più diffuso in ambito software engineering e programmazione: unicità del paradigma

� Buone prestazioni per applicazioni navigazionali

� Limitato supporto per concorrenza, parallelismo e distribuzione

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OODBMS: problemi

� Il progetto del database è strettamente legato al progetto delle applicazioni

� Mancanza di un modello dei dati e di un linguaggio di query standard pienamente accettati

� Mancanza di un linguaggio di query dichiarativo (SQL-like)

� Semplici modelli transazionali� Limitate funzionalità di controllo dell’accesso� Coprono un mercato di nicchia che richiede accessi

navigazionali efficienti (disegno di chip, ecc.)

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RDBMS vs. OODBMS

� RDBMS forniscono un supporto efficiente ed efficace per applicazioni che manipolano dati semplici

� OODBMS forniscono un supporto efficiente per alcune classi di applicazioni su dati complessi, ma senza molti degli aspetti positivi dei RDBMS

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Il modello relazionale ad oggetti

� I DBMS relazionali ad oggetti (object-relational) nascono dall’esigenza di assicurare le funzionalità dei RDBMS rispetto alla gestione di dati tradizionali, estendendo il modello dei dati con la possibilità di gestire dati complessi tipica degli OODBMS

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ORDBMS: caratteristiche generali

� Nuovi tipi di dato:– testi, immagini, audio/video, dati geografici, ecc.– tipi di dato user-defined– tipi collezione

� Metodi per modellare le operazioni sui tipi definiti dall'utente (es. Java, C)

� Nuovi modi per modellare le associazioni� La filosofia per la gestione dei dati è però ancora

quella relazionale:– Tutti gli accessi ai dati avvengono tramite SQL– Tutti le entità di interesse sono modellate tramite tabelle

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ORDBMS: panorama attuale

� Oggi quasi tutti i principali produttori di RDBMS (Oracle, Informix, DB2,..) hanno esteso i loro DBMS con caratteristiche object-relational

� Tali estensioni presuppongono anche una estensione del linguaggio SQL

� Allo stato attuale ogni RDBMS ha un’estensione proprietaria object-relational

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ORDBMS: panorama attuale

� Le estensioni differiscono per:– Le funzionalità che supportano– Il modo di realizzarle– Le estensioni apportate ad SQL

� E questo nonostante SQL-99 ...

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Lo standard SQL-99

� SQL-99 è un tentativo di standardizzazione dell’estensione object-relational del modello relazionale

� Al momento della definizione di SQL-99 i maggiori produttori di RDBMS avevano già la loro versione delle estensioni object-relational

� SQL-99 non standardizza tutte le funzionalità object-relational presenti nei DBMS commerciali

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Lo standard SQL-99

� E’ quindi ancora presto per capire quando e in che misura lo standard sarà recepito a livello commerciale

� La sensazione è che sarà necessario un ulteriore standard che medi tra tutte le estensioni proprietarie

15

Nel seguito …

� Discutere le caratteristiche generali di un ORDBMS

� discuteremo come queste caratteristiche vengono gestite dallo standard– se non altrimenti specificato, utilizzeremo la sintassi

di SQL-99

� introdurremo le caratteristiche relazionali ad oggetti di Oracle

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Estensione del sistema di tipi

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Sistema dei tipi in SQL92

� In SQL-92 i tipi di un attributo in una relazione possono essere:– numerici (interi, reali, ecc.)– carattere (stringhe di lunghezza fissa o variabile,

caratteri singoli)– temporali (date, time, datetime, interval)– booleani (true, false)– non strutturati (BYTE, TEXT, BLOB, CLOB)

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Sistema dei tipi in SQL92

� Per ogni tipo built-in esistono un insieme fisso e predefinito di operazioni che su di esso possono essere eseguite

� Queste limitazioni rendono spesso difficile la rappresentazione di dati reali

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Estensione del sistema di tipi

� Tipi semplici � Abstract data types

– User-defined types

� Tipi riferimento� Tipi complessi:

– tipi record e tipi collezione

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Tipi semplici

� I tipi semplici (o distinct type) sono la forma più semplice di estensione del sistema dei tipi fornita da un ORDBMS

� Consentono agli utenti di creare nuovi tipi di dati, basati su un solo tipo (built-in o user-defined)

21

Tipi semplici

� Confronti con il tipo base o con altri tipi semplici definiti sullo stesso tipo base richiedono operazioni di cast

� l’ORDBMS crea automaticamente una funzione di cast quando un nuovo tipo semplice viene creato

� Non è fornito alcun meccanismo di ereditarietà e subtyping per i tipi semplici

� Sono usati per definire tipi di dati che richiedono operazioni diverse rispetto al tipo su cui sono definiti

� I tipi semplici sono considerati dal DBMS totalmente distinti dal tipo su cui si basano

� I valori del tipo semplice non sono direttamente confrontabili con quelli del tipo su cui si basano (strong typing)

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Esempio

� Si supponga di creare un nuovo tipo id_impiegatobasato sul tipo intero

� Come il tipo intero, id_impiegato è utilizzato per memorizzare valori numerici ma il DBMS tratterà i due tipi come tipi distinti

� Per i due tipi possono essere definite operazioni diverse (ad esempio la somma di due identificatori non ha senso, mentre potrebbe essere utile una operazione di confronto)

23

Tipi semplici in SQL-99

� SQL-99 consente di definire tipi semplici basati solo su tipi built-in

CREATE TYPE <name> AS <built-in type> FINAL

� Vedremo in seguito il significato della clausola FINAL

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Esempio

CREATE TYPE id_impiegato AS INTEGER FINAL;

CREATE TABLE Impiegati(id id_impiegato ,nome VARCHAR(50),età INTEGER,id_manager id_impiegato );

25

Casting

� I valori dei distinct type sono considerati come distinti dai valori del tipo di base– il casting non è automatico

� le funzioni di cast (se necessarie) vanno implementate esplicitamente, eventualmente direttamente dal sistema

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Esempio - assegnazione

SELECT nome FROM ImpiegatiWHERE id_manager = 123; errore

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Esempio - confronto

CREATE TYPE Euro AS Decimal(8,2) FINAL;CREATE TYPE Dollaro_USA AS Decimal(8,2) FINAL;

CREATE TABLE Vendite_Europee(n_cliente INTEGER,n_ordine INTEGER,totale Euro );

CREATE TABLE Vendite_USA(n_cliente INTEGER,n_ordine INTEGER,totale Dollaro_USA );

28

Esempio: confronto

SELECT n_cliente,n_ordineFROM Vendite_Europee ERP, Vendite_USA USAWHERE ERP.n_ordine = USA.n_ordine

AND ERP.totale > USA.totale; errore!!!

29

Casting in SQL-99

� Il DBMS definisce due funzioni di casting per ogni nuovo tipo semplice:– una per passare dal distinct type al tipo built-

in– una per passare dal tipo built-in al distinct

type

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Funzioni di casting in SQL-99

CREATE CAST (<source type> AS <target type>)WITH <segnatura funzione>[AS ASSIGNMENT]

� <source type>: tipo input� <target type>: tipo output� almeno uno tra <source type> e <target type> deve

essere un tipo definito dall’utente� l’altro può essere un tipo qualunque

31

� <segnatura funzione> è la segnatura di una qualunque funzione

� la funzione deve essere definita come segue:

FUNCTION <name> (<source type>) RETURNS <target type>… codice ...


32

� Se la clausola AS ASSIGNMENT è specificata, il casting è invocato implicitamente quando necessario

� per ogni coppia di tipi può esistere una sola funzione di casting definita dall’utente

� Le funzioni di casting per i tipi semplici vengano create automaticamento dal sistema con la clausola AS ASSIGNMENT


33

Casting in SQL-99

� La funzione di casting può essere invocata:– esplicitamente

CAST(<source type> as <target type>)– implicitamente, senza invocare la funzione CAST

� la stessa funzione può essere invocata per casting su tipi built-in (esempio: integer in real)

34

Esempio

SELECT nome FROM ImpiegatiWHERE id_manager = CAST(123 AS id_impiegato);

SELECT nome FROM ImpiegatiWHERE id_manager = 123;

35

Esempio

SELECT n_cliente,n_ordineFROM Vendite_Europee ERP, Vendite_USA USAWHERE ERP.n_ordine = USA.n_ordineAND CAST(ERP.totale AS Decimal(8,2) >

CAST(USA.totale AS Decimal(8,2));

36

Esempio - alternativa

� Per passare da Euro a Dollaro_USA posso anche definire una nuova funzione di cast

CREATE FUNCTION f(e Euro) RETURNS Dollaro_USABEGIN

DECLARE g DECIMAL(8,2);SET g = e;RETURN g;

END;

CREATE CAST(Euro AS Dollaro_USA)WITH FUNCTION f(Euro);

37

ADT

� Un abstract data type include:– uno o più attributi– uno o più metodi

� Gli attributi possono essere dichiarati come gli attributi di una tabella

– possono usare clausole default– non è possibile specificare vincolo NOT NULL

� il tipo può essere instanziabile oppure no– vedremo meglio dopo

38

ADT in SQL-99

� Se ci sono solo attributi (completeremo in seguito la definizione):

CREATE TYPE <nome tipo>AS <lista definizione attributi>[{INSTANTIABLE|NOT INSTANTIABLE}]{FINAL|NOT FINAL}

� INSTANTIABLE è il default

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Esempio

� Si supponga di voler rappresentare l’indirizzo di un impiegato in un RDBMS

� Sono possibili due opzioni:– indirizzo: VARCHAR(n)– rappresentare ogni componente dell’indirizzo come

un attributo separato

40

Esempio

CREATE TYPE t_indirizzo ASnumero_civico INTEGER,via VARCHAR(50),città CHAR(20),stato CHAR(2),cap INTEGERNOT FINAL;

t_indirizzo è un tipo complesso i cui attributi hanno tipi predefiniti

41

ADT

� Gli ADT possono anche essere annidati:

CREATE TYPE t_impiegato ASid id_impiegato,nome CHAR(20),curriculum TEXT,indirizzo t_indirizzoNOT FINAL;

42

ADT

� Gli ADT possono essere usati come:

– tipi di una colonna in una relazione

– tipi di una tabella (row type)

43

ADT come tipo di colonna

� Gli ADT possono essere usati come tipi di una colonna di una relazione

CREATE TABLE Impiegati (imp# id_impiegato,nome CHAR(20),curriculum TEXT,indirizzo t_indirizzo );

44

ADT come tipo di colonna

Tabella Impiegati

nomeimp# curriculum indirizzo

numero_civico via città stato cap

45

Metodi

� Sugli ADT possono essere definiti (segnature di) metodi come parte della definizione del tipo:

CREATE TYPE t_libro AStitolo CHAR(20),prezzo_vendita DECIMAL(9,2),prezzo_acquisto DECIMAL(9,2)NOT FINALMETHOD guadagno() RETURNS

DECIMAL(9,2);

46

Metodi

� I metodi sono funzioni definite dall’utente associate ai tipi

� Possono essere scritti in linguaggi proprietari del DBMS o in linguaggi di programmazione standard (es. Java)

� La sintassi varia notevolmente a seconda del DBMS utilizzato

� definizione simile a quella delle funzioni– differenza: i metodi hanno un parametro implicito che

rappresenta l’oggetto su cui il metodo viene invocato

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Metodi in SQL-99

� Vengono creati con il comando CREATE METHOD

CREATE METHOD <nome metodo>(lista parametri)RETURNS <output data type>FOR <nome UDT><corpo metodo>

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Esempio

CREATE METHOD guadagno()RETURNS DECIMAL(9,2)FOR t_libroRETURN (SELF.prezzo_vendita - SELF.prezzo_acquisto);

CREATE FUNCTION guadagno(l t_libro)RETURNS DECIMAL(9,2)RETURN (l.prezzo_vendita - l.prezzo_acquisto);

49

Metodi in SQL-99

� I metodi possono essere:– metodi per le istanze (INSTANCE)

� invocabili a partire da un’istanza del tipo

– metodi di tipo (STATIC)� invocabili sul tipo

� il default è INSTANCE

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Esempio

CREATE TYPE t_libro AStitolo CHAR(20),prezzo_vendita DECIMAL(9,2),prezzo_acquisto DECIMAL(9,2)NOT FINALINSTANCE METHOD guadagno() RETURNS DECIMAL(9,2),STATIC METHOD max_prezzo_vendita() RETURNS DECIMAL(9,2);

51

Incapsulazione

� Gli ADT possono essere incapsulati� in questo caso, la loro manipolazione può

avvenire solo mediante apposite funzioni automaticamente create dal DBMS al momento della creazione dell’ADT

52

Incapsulazione in SQL-99

� Incapsulazione stretta� Tre tipi di metodi predefiniti

– costruttore : per creare una nuova istanza di ADT– metodi observer : per formulare interrogazioni su

ADT– metodi mutator : per cambiare valori ad istanze di

ADT� TIPO = CLASSE

53

Metodo costruttore

� Ad ogni ADT è automaticamente associato un metodo (costruttore) con lo stesso nome del tipo

� Il costruttore crea un'istanza del tipo� al costruttore possono in genere essere

passati i valori da assegnare alle componenti dell’istanza creata

54

Costruttori in SQL-99

� Per ogni ADT T, esiste un costruttore T( )

t_indirizzo() � t_indirizzo

crea una nuova istanza del tipo t_indirizzo con gli attributi inizializzatiai valori di default (tali valori possono anche essere NULL)

t_indirizzo(39, ‘Comelico', 'Milano', 'IT', 20135)

crea una nuova istanza del tipo t_indirizzo con gli attributi inizializzati in base ai valori forniti

55

Costruttori in SQL-99

� Dato un ADT T con attributi attr1,…,attrn, un’istanza per T viene indicata con T(v_attr1,…,v_attrn), dove v_attr1,…,v_attrnvalori per gli attributi attr1,…,attrn

t_indirizzo(14,’Sauli’,’Milano’,’IT’,20135)

56

Esempio - inserimento 1

INSERT INTO ImpiegatiVALUES(SM123,‘Smith’,NULL,t_indirizzo(14,‘Sauli',

‘Milano’,'IT', 20135));



SmithSM123 NULL 14 Sauli Milano IT 20135

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Metodi mutator

� Servono per modificare istanze di un ADT

numero_civico(INTEGER) � t_indirizzovia(VARCHAR(50)) � t_indirizzocittà(CHAR(20)) � t_indirizzostato(CHAR(2)) � t_indirizzocap(INTEGER) � t_indirizzo

� vale anche per SQL-99

58

Esempio

� Vogliamo inserire la tupla nella tabella impiegati:

� In due passi:– creo la tupla inizializzando il campo indirizzo– aggiorno i valori del campo indirizzo



SmithSM123 NULL 14 Sauli Milano IT 20135

59


INSERT INTO ImpiegatiVALUES(SM123,‘Smith’,NULL,t_indirizzo());

UPDATE ImpiegatiSET indirizzo = indirizzo.numero_civico(14)WHERE imp# = ‘SM123’;

UPDATE Impiegatiindirizzo = indirizzo.via(‘Sauli’)WHERE imp# = ‘SM123’;….

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BEGINDECLARE i t_indirizzo;SET i = t_indirizzo();SET i = i.numero_civico(14);SET i = i.via(‘Sauli’);SET i = i.città(‘Milano’);SET i = i.stato(‘IT’);SET i = i.cap(20135);INSERT INTO impiegati VALUES (‘SM123’,’Smith’,NULL,i);

END;

61

Metodi observer

� Per ogni componente di un ADT è automaticamente creato dal sistema un metodo observer con lo stesso nome della componente:

numero_civico( ) ----> INTEGERvia( ) ----> VARCHAR(50)città( ) ----> CHAR(20)stato( ) ----> CHAR(2)cap( ) ----> INTEGER

� Anche in SQL-99

62

Esempi di selezione con metodo observer

SELECT nomeFROM ImpiegatiWHERE indirizzo.città( ) = ‘Milano’

OR indirizzo.città( ) = ‘Roma’;

SELECT indirizzo.città()FROM impiegatiWHERE nome = ‘Smith’;

63

Selezione

� La selezione di una colonna ADT restituisce un’istanza di quel tipo

SELECT indirizzoFROM ImpiegatiWHERE imp# = ‘SM123’

si ottiene

t_indirizzo(14,’Sauli’,’Milano’,’IT’,20135)

64

Cancellazione

DELETE FROM ImpiegatiWHERE indirizzo =

t_indirizzo(14,’Sauli’,’Milano’,’IT’,20135);

65

Update

UPDATE ImpiegatiSET indirizzo = indirizzo.n_civico(18)WHERE imp# = ‘SM123’ ;

UPDATE ImpiegatiWHERE indirizzo = t_indirizzo(18,’XX Settembre’,’Genova’,’IT’,16100);

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Uso di metodi nelle query

CREATE TYPE t_libro AStitolo CHAR(20),prezzo_vendita DECIMAL(9,2),prezzo_acquisto DECIMAL(9,2)NOT FINALMETHOD guadagno() RETURNS DECIMAL(9,2);

CREATE TABLE biblioteca(codL# INTEGER,libro t_libro);

SELECT b.libro.guadagno( )FROM biblioteca bWHERE b.libro.titolo() = ‘La Divina Commedia’;

67

Vincoli di integrità

� Non è possibile definire vincoli di PRIMARY KEY, UNIQUE, FOREIGN KEY su un campo ADT

� Motivazione– concettualmente tutto è OK– problemi legati all’efficienza

68

Operazioni

� Casting definito dall’utente tra ADT e altro tipo� possibilità di definire funzioni di ordinamento e

di confronto– non le vediamo

69

Cancellazione e modifica tipi

DROP TYPE <nome_tipo> {CASCADE|RESTRICT};

ALTER TYPE <nome_tipo> <operazione_di_modifica>;

<operazione_di_modifica>::= ADD ATTRIBUTE <definizione_attributo>|DROP ATTRIBUTE <nome_attributo>

70

Row type

� Un ADT può anche essere usato come tipo di una intera tabella (row type)

� Le righe della tabella sono istanze del tipo mentre le colonne coincidono con gli attributi del tipo

71

Row type

� Permettono di:– definire un insieme di tabelle che condividono la stessa

struttura (typed tables)– modellare in modo intuitivo le associazioni tra dati in tabelle

diverse (referenceable tables)– definire gerarchie di tabelle

� TUPLA DI UNA TYPED TABLE = OGGETTO� ogni tupla è associata ad un identificatore, che

rappresenta un campo aggiuntivo per ogni tabella ed è unico nel sistema

� per default, gli identificatori sono generati dal sistema– esistono altre modalità, non le vediamo

72

Typed tables in SQL-99

CREATE TABLE <nome_tabella>OF <nome_tipo_complesso>[(REF IS <nome_campo_TID>)]

� la clausola REF IS indica il nome di un attributo (distinto dai precedenti) nel quale verranno inseriti gli identificatori di tupla (TID - tuple identifier)

� il campo identificatore è sempre il primo campo nello schema della tabella

� se la clausola manca, il campo contenente gli identificatori esiste, è generato dal sistema ma è trasparente all’utente (non selezionabile)

73

Esempio

� Si supponga di voler memorizzare informazioni sui progetto a cui gli impiegati lavorano

CREATE TYPE t_progetto ASprj# INTEGER,nome VARCHAR(20),descrizione VARCHAR(50),budget INTEGERNOT FINAL;

74

Esempio

CREATE TABLE Progetti OF t_progetto (REF IS my_TID);

Progetti

prj#

16454 12 Oracle ORDBMS

nome descrizione budget

10,000,000

my_TID

75

Typed tables in SQL-99

� Quando si crea una typed table è possibile aggiungere vincoli di integrità sugli attributi dell’ADT su cui si basa (purché il tipo corrispondente lo permetta)

CREATE TABLE <nome_tabella>OF <nome_tipo_complesso>[(REF IS <nome_campo_TID>,<vincoli>) ]

76

Esempio

CREATE TYPE t_progetto ASprj# INTEGER,nome VARCHAR(20),descrizione VARCHAR(50),budget INTEGERNOT FINAL;

CREATE TABLE progetti OF t_progetto OK(PRIMARY KEY (prj#));

CREATE TABLE progetti OF t_progetto NO(prj# INTEGER PRIMARY KEY);

77

Row type

� Nessun meccanismo di incapsulazione� L’incapsulazione c’e’ solo quando un ADT è

usato come tipo di una colonna� Gli attributi del row type sono visti come

colonne della tabella (inclusa la colonna TID, che può essere selezionata)

� Le interrogazioni sono eseguite nel modo standard

78

Selezione

SELECT prj#FROM ProgettiWHERE budget > 1,000,000;

SELECT my_TIDFROM ProgettiWHERE budget > 1,000,000;

79

Inserimento

INSERT INTO Progetti(Prj#,Nome,Descrizione,Budget)VALUES(14,’sviluppo DB’,’sviluppo DB in

Oracle’,’20,000,000);

nessun valore viene specificato per il campo identificatore

80

Tipi riferimento

� I row type possono essere combinati con i tipi riferimento (REF type)

� Permettono di rappresentare facilmente le associazioni tra istanze di tipi

� Tali tipi permettono ad una colonna di riferire una tupla in un'altra relazione

� Una tupla in una relazione viene identificata tramite il suo TID

81

Esempio

� Si supponga di voler memorizzare informazioni sugli impiegati ed i progetti a cui lavorano

� In un RDBMS avrei due tabelle Impiegati e Progetti

� Nella tabella Impiegati è presente una colonna che indica il progetto a cui l’impiegato lavora (chiave esterna)

82

Esempio

Impiegati

prj#

Progetti

prj#

SM123 12 12 Oracle ….

imp#

...

nome

83

Tipi riferimento

� In un ORDBMS ho due opzioni in più:– definire un ADT t_progetto e usare questo come

tipo di una colonna della relazione Impiegati (ridondanza dei dati perché lo stesso progetto può essere memorizzato molte volte in Impiegati)

– definire una tabella basata su un nuovo tipo complesso e riferire le colonne istanza di questo nuovo tipo� tipo riferimento

84

Tipi riferimento in SQL-99

REF (<tipo_ADT>)[SCOPE <nome_tabella> [<reference_scope_check>]]

� la clausola SCOPE specifica una typed table su <tipo_ADT> e indica che i valori ammessi per il tipo riferimento sono i puntatori alle tuple della type tableindicata

� se la clausola di scope non è specificata, lo scope implicito è rappresentato da tutti i puntatori a tuple con row type <tipo_ADT>

85


� La clausola di SCOPE rappresenta una sorta di vincolo di chiave esterna nel modello relazionale

� problema integrità referenziale anche in questo contesto

� <reference_scope_check> è una clausola che indica come è possibile mantenere l’integrità, analogamente a quanto visto per le chiavi esterne

86


<reference_scope_check> = REFERENCES ARE [NOT] CHECKED[ON DELETE

{CASCADE | SET NULL | SET DEFAULT | RESTRICT | NO ACTION}]

� significato analogo al contesto relazionale� poichè il TID è considerato immutabile, nessuna

clausola ON UPDATE� default: RESTRICT

87

Esempio

CREATE TABLE Impiegati(imp# id_impiegato,nome VARCHAR(50),indirizzo t_indirizzo,assegnamento REF(t_progetto) SCOPE Progetti

REFERENCES ARE CHECKEDON DELETE CASCADE );

Si associa un impiegato ad un progettoUno stesso progetto può essere associato a più impiegatiSe si cancella un progetto, si cancellano anche tutti gli impiegati assegnati a quel progetto

88

Esempio


REFERENCES ARE CHECKEDON DELETE RESTRICT);

Un progetto può essere cancellato sono se non ci sono impiegati assegnati a quel progetto

89

Esempio

CREATE TYPE t_impiegato ASimp# id_impiegato,nome CHAR(20),curriculum TEXT,indirizzo t_indirizzo,dipartimento REF(t_dipartimento) NOT FINAL;

CREATE TABLE Impiegati OF t_impiegato (REF IS my_tid);

90

Esempio

CREATE TYPE t_dipartimento ASdip# INTEGER,nome VARCHAR(30),manager REF (t_impiegato) NOT FINAL ;

CREATE TABLE Dipartimenti OF t_dipartimento (REF IS my_tid);

91

EsempioImpiegati

imp# nome ... dipartimento

Dipartimenti

dip# nome manager

92

Esempio

� La colonna dipartimento di Impiegati punta ad una tupla della tabella Dipartimenti (quelle corrispondente al dipartimento in cui lavora l’impiegato)

� La colonna impiegati di Dipartimenti punta ad una tupla della tabella Impiegati (quella che corrisponde al manager del dipartimento)

93


� Possibilità di estendere la definizione di una typed table con ulteriori attributo con referencetype

94

Esempio

CREATE TABLE Progetti OF t_progetto(prog_ref REF(t_progetto));

Progetti

prj#

12 Oracle ORDBMS

nome descrizione budget

10,000,000

Prog_ref

95

Tipi riferimento in SQL-99 -manipolazione

� Valori di tipi riferimento possono essere confrontati solo utilizzando = e <>

� Casting può essere definito tra reference typee ADT target o tipo built-in

96

Tipi riferimento in SQL-99 -manipolazione

� Funzione di deferenziazione DEREF:– riceve in input un’espressione che restituisce un valore

(puntatore) per un tipo riferimento con scope non vuoto– restituisce il valore puntato dallo stesso (quindi la tupla

puntata)

� Funzione di riferimento �– riceve in input un’espressione che restituisce un valore di tipo

riferimento e un attributo dell’ADT a cui punta il tipo riferimento – restituisce il valore per quell’attributo per la tupla puntata

97

Esempio

SELECT managerFROM DipartimentiWHERE nome = “Dischi”;

Restituisce un puntatore ad un impiegato (cioè l’oiddell’impiegato che è manager del dipartimento Dischi)

98

Esempio

SELECT deref(manager)FROM DipartimentiWHERE nome = “Dischi”;

Restituisce informazioni sul manager del dipartimento Dischi (un’intera riga della tabella Impiegati)

99

Esempio

SELECT deref(manager).nomeFROM DipartimentiWHERE nome = “Dischi”;

Restituisce il nome del manager del dipartimento Dischi

100

Esempio

SELECT manager -> nomeFROM DipartimentiWHERE nome = “Dischi”;

Restituisce il nome del manager del dipartimento DischiEquivalente all’interrogazione precedente

101

Integrità referenziale

� Gli identificatori vengono assegnati dal sistema� l’utente non li conosce a priori� Problema:

– Come garantire l’integrità referenziale di una tabella che contiene un tipo riferimento?

� Soluzione:– si utilizzano sottoquery per determinare gli

identificatori da assegnare alle nuove tuple

102

Esempio


REFERENCES ARE CHECKEDON DELETE RESTRICT);

CREATE TABLE Progetti OF t_progetto (REF IS My_TID,prog_ref REF(t_progetto));

103

Integrità referenziale

� Quando inseriamo una tupla nella tabella impiegati, al campo assegnamento dobbiamo assegnare l’identificatore di una tupla della tabella Progetti

� Due passi:– inseriamo la tupla assegnando NULL al campo con

tipo riferimento– modifichiamo il contenuto del campo con un

UPDATE

104

Esempio

INSERT INTO ImpiegatiVALUES (2,’Mario Rossi’, t_indirizzo( ),NULL);

UPDATE ImpiegatiSET assegnamento =

(SELECT my_tidFROM ProgettiWHERE nome = ‘Oracle’)

WHERE imp# = 2;

105

Tipi riferimento in SQL-99 -restrizioni

� PRIMARY KEY, UNIQUE, FOREIGN KEY non possono essere definiti

106

Tipi collezione e tipi tupla

107

Tipi collezione

� I tipi collezione definiscono dei contenitori per oggetti con struttura simile

� Non esiste ancora una standardizzazione sull’insieme di tipi collezione supportati dai vari ORDBMS– set– bag– liste– array

108

Tipi collezione in SQL-99

� Il solo tipo collezione incluso in SQL-99 è ARRAY– <nome campo> <tipo> ARRAY[<dimensione>]

� <dimensione> è un valore intero� Costruttore:

– ARRAY[<valore_1>,…,<valore_n>]

� accesso:– <nome_campo>[i] dove i è un valore intero tra 1 e n

109

Tipi collezione in SQL-99

� Il numero di elementi in un array è un qualunque numero tra 0 (ARRAY[ ]) e il numero massimo di elementi per l’arraydichiarato

� implicitamente, esiste un parametro “lunghezza”, gestito direttamente dal sistema

110

Esempio

CREATE TABLE Impiegati(imp# id_impiegato,nome VARCHAR(50),competenze VARCHAR(20) ARRAY[3]);

111

Esempio

INSERT INTO ImpiegatiVALUES (2,’Mario Rossi’,ARRAY[‘Oracle’,’Unix’,’Java’]);

SELECT *FROM ImpiegatiWHERE competenze[2] = ‘Unix’;

112

Esempio

CREATE TYPE t_impiegato ASimp#id_impiegato,nome VARCHAR(30),indirizzo t_indirizzo,manager REF(t_impiegato),progetti REF(t_progetti) ARRAY[10],figli REF(t_persona) ARRAY[10],hobby VARCHAR(20) ARRAY[5]NOT FINAL;

CREATE TABLE Impiegati OF t_impiegato;

113

Esempio

UPDATE ImpiegatiSET competenze = ARRAY[‘Oracle’,’Unix’];

UPDATE ImpiegatiSET competenze = ARRAY[‘SQL Server’];

il nuovo array contiene un solo elemento (la lunghezza viene cambiata)

114

Tipi collezione in SQL-99 -manipolazione

� Casting– cast sul tipo degli elementi e eventuale riduzione

numero elementi

� assegnamento:– usuale– troncamento genera errore

� confronto:– =, <>

115

Tipi collezione in SQL-99 -manipolazione

� funzioni– concatenazione

� CONCATENATE (<array_expression> WITH <array_expression>

– cardinalità� CARDINALITY(<array_expression>)

116

Tipi collezione in SQL-99 -restrizioni

� Per i campi di tipo array non possono essere definiti vincoli UNIQUE, PRIMARY KEY, FOREIGN KEY

117

Tipi tupla in SQL-99

� SQL-99 mette a disposizione un nuovo dominio per la rappresentazione di tipi record

� chiamati row type� non richiedono la definizione di un ADT ma

possono essere direttamente associati al tipo

118


� TipoROW (<def campo_1>,…,<def campo_n>)

� esempio:ROW(numero_civico INTEGER,

via VARCHAR(50),città CHAR(20),stato CHAR(2),cap INTEGER)

119

Esempio

CREATE TABLE Impiegati (imp# id_impiegato,nome CHAR(20),curriculum TEXT,indirizzo ROW( numero_civico INTEGER,

via VARCHAR(50),città CHAR(20),stato CHAR(2),

cap INTEGER) );

120


� Valori:– ROW(<valore tipo_1,…,valore tipo_n>)

� Esempio:– ROW(3,’XX Settembre’,’Genova’,’IT’,16100)

� anche le tuple restituite da una query sono viste come valori del tipo tupla

� le componenti di una tupla possono essere accedure utilizzando la dot notation

121

Esempio

INSERT INTO ImpiegatiVALUES (3,’Rossi’,NULL,

ROW(3,’XX Settembre’,’Genova’,’IT’,16100))

122

Esempio

CREATE TABLE Indirizzi ( Iid INTEGER,

Via VARCHAR(20),Città VARCHAR(20),Stato VARCHAR(20),cap INTEGER);

UPDATE ImpiegatiSET Indirizzo = (SELECT t from Indirizzi t WHERE Iid = 3)WHERE nome = ‘Rossi’;

123

Esempio

SELECT NomeFROM ImpiegatiWHERE Indirizzo.città = ‘Genova’;

124

Tipi tupla in SQL-99 -manipolazione

� Assegnamento:– stesso numero di campi– tipi compatibili

� confronto:– =, <>, <, <=, >, >=– ordinamento lessicografico, basato sui tipi delle

componenti– i valori devono avere lo stesso numero di elementi– la presenza di NULL può ovviamente generare

UNKNOWN

125

Esempio

ROW(1,1,1) = ROW(1,1,1) TRUEROW(1,1,1) = ROW(1,2,1) FALSEROW(1,NULL,1) = ROW(2,2,1) FALSEROW(1,NULL,1) = ROW(1,2,1) UNKNOWNROW(1,1,1) <> ROW(1,2,1) TRUEROW(2,NULL,2) <> ROW(2,2,1) TRUEROW(2,2,1) <> ROW(2,2,1) FALSEROW(1,NULL,1) <> ROW(1,2,1) UNKNOWNROW(1,1,1) < ROW(1,2,0) TRUEROW(1,NULL,1) < ROW(2,NULL,0) TRUEROW(1,1,1) < ROW(1,1,1) FALSEROW(3,NULL,1) < ROW(2,NULL,0) FALSEROW(1,NULL,1) < ROW(1,2,0) UNKNOWNROW(NULL,1,1) < ROW(2,1,0) UNKNOWN

126


� Non possono essere associati a vincoli di PRIMARY KEY, UNIQUE, FOREIGN KEY

127

Ereditarietà

128

Ereditarietà

� Possibilità di definire relazioni di supertipo/sottotipo

� L’ereditarietà consente di specializzare i tipi esistenti a seconda delle esigenze dell’applicazione

129

Ereditarietà

� Un sottotipo eredita gli attributi, i metodi, ed i vincoli definiti per i suoi supertipi

� Il sottotipo può raffinare il supertipo con nuovi attributi e metodi

� Nel sottotipo è anche possibile ridefinire metodi ereditati

130

Ereditarietà

� Si possono distinguere due tipi di ereditarietà– Ereditarietà di tipi– Ereditarietà di tabelle

131

Ereditarietà di tipi

Si considerino le seguenti entità:

Camion:

modello CHAR(20),

n_licenza INTEGER,

ultima_revisione DATE,

peso INTEGER,

prox_revisione() DATE

Bus:

modello CHAR(20),

n_licenza INTEGER,

ultima_revisione DATE,

n_posti INTEGER,

prox_revisione() DATE

132

Ereditarietà di tipi

� Nel modello relazionale sono necessarie due tabelle e due procedure

� In un ORDBMS, camion e bus possono essere considerati specializzazioni di un tipo comune: Veicolo

� Si definisce quindi un tipo veicolo contenente le caratteristiche comuni di camion e bus

� Camion e bus sono definiti come sottotipi di Veicolo, con delle caratteristiche aggiuntive

133

Ereditarietà di tipi in SQL-99

� Per ADT� ereditarietà singola

CREATE TYPE <nome_tipo>UNDER <nome_supertipo>AS … altri attributi[NOT] FINAL;

� il supertipo deve essere stato dichiarato con la clausola NOT FINAL

134

Ereditarietà di tipi in SQL-99

� Clausola FINAL: – non si possono definire sottotipi

� Clausola NOT FINAL:– si possono definire sottotipi

� la clausola NOT FINAL è necessaria se la dichiarazione non specifica una superclasse

� in caso contrario si può scegliere

135

Esempio

CREATE TYPE t_veicolo ASmodello CHAR(20),n_licenza INTEGER,ultima_revisione DATE,

METHOD prox_revisione( ) RETURNS DATE

NOT FINAL;

136

Esempio

CREATE TYPE t_camion UNDER t_veicoloASpeso INTEGERNOT FINAL;

CREATE TYPE t_bus UNDER t_veicoloASn_posti INTEGERNOT FINAL;

137

Metodi & ereditarietà

CREATE TYPE t_persona ASnome CHAR(20),id INTEGER,data_di_nascita DATE,indirizzo t_indirizzo,METHOD età() RETURNS INTEGERNOT FINAL;

CREATE TYPE t_insegnante UNDER t_persona ASstipendio DECIMAL(9,2),data_assunzione DATE,corso t_corsoNOT FINAL;

138


� I metodi sono ereditati dai sottotipi allo stesso modo degli attributi:

CREATE TABLE Insegnanti OF t_insegnante;

SELECT nome, I.età( )FROM Insegnanti IWHERE stipendio > 3000;

139


� E’ possibile ridefinire un metodo ereditato� non è possibile ridefinire gli attributi� Ad esempio al tipo t_insegnante può essere associato

un metodo età che restituisce l’anzianità di servizio (overriding)CREATE TYPE t_insegnante

UNDER t_persona ASstipendio DECIMAL(9,2),data_assunzione DATE,corso t_corsoOVERRIDING METHOD età() RETURNS INTEGERNOT FINAL;

140

Tipi non instanziabili

� La dichiarazioni di un tipo specifica se il tipo può essere instanziato (quindi ha istanze proprio) oppure noCREATE TYPE <nome tipo>AS <lista definizione attributi>[{INSTANTIABLE|NOT INSTANTIABLE}]{FINAL|NOT FINAL}

� Il default è INSTANTIABLE� un tipo non instanziabile corrisponde ad una classe

astratta: serve solo per riuso di codice

141

Sostituibilità

� Negli OODBMS vale il principio della sostituibilità

� Un’istanza di un tipo può essere utilizzata ovunque ci si aspetti un’istanza del suo supertipo

� Questo principio non vale negli attuali ORDBMS

� per garantire sostituibilità:– funzione di CAST

142

Ereditarietà di tabelle

� Le typed tables possono essere organizzate in gerarchie di ereditarietà

� questo è possibile solo se i tipi su cui si basato sono in relazione d’ereditarietà

� permette di estendere operazioni SQL alle istanze di una tabella e di tutte le sue sottotabelle

143

Esempio

CREATE TABLE persone OF t_persona;CREATE TABLE insegnanti of t_insegnante UNDER

persone;

� E’ stata creata una gerarchia tra le tabelle persone e insegnanti

144

Interrogazioni

� La gerarchia d’ereditarietà definita sulle tabelle influenza i risultati delle interrogazioni

� Una interrogazione fatta su una tabella si propaga automaticamente alle sottotabelle

� Lo stesso vale per le operazioni di cancellazione e modifica mentre una operazione di inserimento coinvolge solo una specifica tabella

� se si vuole restringere l’operazione alle istanze di una certa tabella: ONLY

145

Esempio

Persone

nome id data_di_nascitaindirizzo

Smith 74 16/8/68

John 86 3/2/48

nome id data_di_nascitaindirizzo

Allen 82 9/7/67

Mark 81 3/5/58

Insegnanti

stipendio ….

30ml

60ml

146

Esempio

SELECT nomeFROM PersoneWHERE data_di_nascita > 1/1/1967;

� Il risultato sarà: Smith e Allen

SELECT nomeFROM ONLY PersoneWHERE data_di_nascita > 1/1/1967;

� Il risultato sarà: Smith

147

Esempio

DELETE FROM PersoneWHERE id > 80;

� Cancellerà John dalla tabella Persone e Allen e Markdalla tabella Insegnanti

148

Relazioni tra OODBMS e ORDBMS

� Valori complessi– array– row

� Oggetti: – tuple di typed tables– identificatore– incapsulazione

� Classi– ADT (è presente il costruttore)– metodi (overloading e overriding)– collezioni: typed table– aggregazioni: tipi REF

149

Relazioni tra OODBMS e ORDBMS

� Ereditarietà– singola– riuso di codice– no sostituibilità– su tipi e typed tables

� linguaggio– SQL con estensioni per la manipolazione dei nuovi tipi di dato– accesso navigazione e associativo– un’interrogazione restituisce sempre un insieme di tuple

150

Progettazione di ORDBMS

151

Progettazione di ORDBMS

� Non esiste ancora una metodologia di progettazione consolidata come per gli ORDBMS né tool a supporto dell’attività di progettazione

152

Approccio partendo da schemi ER

� Progettazione concettuale:– schema ER

� Ristrutturazione:– ridotta– non si eliminano attributi multivalore/compositi e

gerarchie di generalizzazione– gli identificatori esterni/misti devono essere eliminati

153


� Progettazione logica:– attributo composito:

� tipo tupla oppure� ADT

– Ogni attributo multivalore viene tradotto in un tipo collezione (ARRAY per SQL-99)

– Ogni entità:� se non ha metodi può essere tradotta in una tabella, o

tramite l’opzione successiva� se ha metodi viene tradotta in un tipo su cui basare una

tabella

– Le gerarchie di generalizzazione vengono tradotte mediante relazioni di sottotipo

154


� Associazioni– 1-1/1-n = tipo riferimento – n-n: nuove tabelle

155

Approccio partendo da uno schema OO

� Ogni tipo composito (struct)– tipo tupla o tipo complesso

� ogni tipo multivalore (set, bag, list)– tipo collezione

156

Approccio partendo da uno schema OO

� ogni classe– se non ha metodi:

� si crea direttamente la tabella� i tipi degli attributi vengono modificati in base a quanto sopra

– se ha metodi:� si crea un opportuno ADT� si crea tabella basata su quell’ADT

– per ogni attributo aggregato:� aggregazione semplice: si specifica un tipo riferimento con scope

uguale alla tabella corrispondente alla classe riferita� aggregazione complessa: si specifica un tipo collezione definito

su un tipo riferimento

157

Aspetti relazionali ad oggetti di Oracle 9i

158

Il sistema di tipi di Oracle

� Non distinct type� Tipi oggetto� tipi riferimento� tipi collezione� ereditarietà

159

Tipi oggetto

� Possibilità di definire tipi oggetto (ADT):

specifica Dichiarazione di attributiSpecifica dei metodi

corpo Body dei metodi

160

Esempio

CREATE TYPE Complesso AS OBJECT (parte_r FLOAT,parte_i FLOAT,MEMBER FUNCTION somma(x Complesso) RETURNS

Complesso,MEMBER FUNCTION sottrazione(x Complesso)

RETURNS Complesso,MEMBER FUNCTION moltiplicazione(x Complesso)

RETURNS Complesso,MEMBER FUNCTION divisione(x Complesso)

RETURNS Complesso);

161

Esempio

CREATE TYPE BODY Complesso ASMEMBER FUNCTION somma(x Complesso)

RETURN Complesso ISBEGINRETURNS Complesso(parte_r + x.parte_r,parte_i + x.parte_i);

END somma;MEMBER FUNCTION sottrazione(x Complesso)

RETURN Complesso ISBEGINRETURNS Complesso(parte_r - x.parte_r,parte_i - x.parte_i);END sottrazione;….END;

162

Tipi oggetto

� Vale tutto quello che abbiamo detto per SQL-99 con le seguenti differenze:– concetto di body– incapsulazione non stretta: accesso diretto agli

attributi tramite dot notation

163

Metodi

� Possono essere sia procedure che funzioni� due tipi:

– MEMBER� definiti sulle istanze� parametro implicito: SELF

– STATIC� definiti sul tipo

164

Esempio

CREATE TYPE Rational AS OBJECT (num INTEGER,den INTEGER,MEMBER PROCEDURE normalize,...);

CREATE TYPE BODY Rational ASMEMBER PROCEDURE normalize ISg INTEGER;BEGINg := gcd(SELF.num, SELF.den);g := gcd(num, den); -- equivalent to

previous linenum := num / g;den := den / g;END normalize;...END;

165

Metodi speciali

� Costruttori– come in SQL-99

� Metodi MAP� Metodi ORDER

166

Metodi MAP

� Permettono di confrontare istanze di ADT mappando le istanze a valori di tipi built-in(DATE, NUMBER, VARCHAR)

� rappresentano quindi un casting tra un ADT e uno dei tipi precedenti

� se esiste un metodo MAP per un ADT, i confronti su oggetti di quel tipo vengono effettuati convertendo prima le istanze nei valori del tipo built-in considerato

167

Esempio

CREATE TYPE Rectangle_typ AS OBJECT (len NUMBER,wid NUMBER,MAP MEMBER FUNCTION area RETURN NUMBER,...);CREATE TYPE BODY Rectangle_typ ASMAP MEMBER FUNCTION area RETURN NUMBER ISBEGINRETURN len * wid;END area;...END;

168

Esempio

� Se o1 e o2 sono istanze del tipo rectangle_typ:– o1 < o2 è equivalente a o1.area() < o2.area()– la relazione viene stabilita su due istanze del tipo

NUMBER

169

Metodi ORDER

� Implementano una relazione d’ordine tra le istanze di un certo tipo

� hanno sempre un parametro di tipo uguale a quello per cui il metodo viene definito

� utili per confrontare tipi di dato molto complessi che non potrebbero facilmente essere confrontati con un metodo MAP

� se esiste un metodo ORDER, il metodo viene automaticamente chiamato quando si confrontano istanze del tipo considerato

170

Metodi ORDER

� L’output è sempre un intero che vale:– - 1 : SELF < parametro– 0 : SELF = parametro– +1 : SELF > parametro

� per un ADT, può esistere al più un metodo MAP o ORDER

� se nessuno dei due viene definito, il sistema supporta solo = e <>

171

Esempio

CREATE TYPE Customer_typ AS OBJECT (id NUMBER,name VARCHAR2(20),addr VARCHAR2(30),ORDER MEMBER FUNCTION match (c Customer_typ) RETURN

INTEGER);

172

Esempio

CREATE TYPE BODY Customer_typ ASORDER MEMBER FUNCTION match (c Customer_typ) RETURN

INTEGER ISBEGINIF id < c.id THENRETURN -1; -- any negative number will doELSIF id > c.id THENRETURN 1; -- any positive number will doELSERETURN 0;END IF;END;END;

173

Tabelle tipate

� Anche in Oracle un tipo ADT può essere utilizzato secondo due modalità:– come tipo per un attributo di una tabella– come tipo di base per la definizione di una typed

table

� non può essere specificata una colonna per gli identificatori (no clausola REF IS)

174

Tipi oggetto: accesso

� Accesso tramite dot notation ad attributi e metodi

� se si usa la dot notation, è sempre necessario utilizzare un alias per la tabella acceduta

175

Esempio

CREATE TYPE person AS OBJECT (ssnoVARCHAR(20));

CREATE TABLE ptab1 OF person;CREATE TABLE ptab2 (c1 person);

SELECT ssno FROM ptab1 ; OKSELECT c1.ssno FROM ptab2 ; ErroreSELECT ptab2.c1.ssno FROM ptab2 ; ErroreSELECT p.c1.ssno FROM ptab2 p ; OK

176

Sintassi Comandi

� CREATE TYPE typename AS OBJECT(attrname datatype {, attrname datatype});

� CREATE OR REPLACE TYPE BODY typename IS metodo {metodo};� CREATE TABLE tablename OF typename

([attrname NOT NULL] {,attrname NOT NULL}[,PRIMARY KEY (attrname {,attrname })]);

� DROP TYPE typename;� DROP TABLE tablename;� ALTER TYPE typename REPLACE AS OBJECT (nuova definizione

tipo)� CREATE OR REPLACE TYPE BODY typename IS metodo {metodo};

177

Tipi riferimento

� Vale quanto visto per SQL-99 – cambia un minimo la sintassi– REF <nome tipo> SCOPE IS <nome_tabella>

178

Tipi riferimento - manipolazione

� Tre funzioni principali:– referenziazione ref( ) : dato un oggetto di un certo

tipo, restituisce l’identificatore per quell’oggetto– dereferenziazione deref( ): dato un identificatore,

restituisce l’oggetto– value ( ): prende un alias di relazione e restituisce

l’oggetto tupla associato (utilizzando il costruttore opportuno)

179

Tipi riferimento

CREATE TYPE t_persona AS OBJECT(nome VARCHAR2(10),cognome VARCHAR2(15),data_di_nascita DATE,indirizzo t_indirizzo,madre REF t_persona,padre REF t_persona);

CREATE TABLE Persone OF t_persona;

180

Tipi riferimentoPersone

nome cognome ... madre padre

181

Tipi riferimento

INSERT INTO PersoneVALUES(‘Mario’,’Rossi’, …,NULL,NULL);

INSERT INTO PersoneVALUES(t_persona(‘Maria’,’Bianchi’,…,NULL,NULL));

INSERT INTO PersoneVALUES(‘Giovanni’,’Rossi’,…,NULL,NULL);

182

Tipi riferimento

Persone


Mario Rossi NULL NULL

Maria Bianchi NULL NULL

Giovanni Rossi NULL NULL

183

Tipi riferimento

UPDATE Persone pSET p.madre = (SELECT ref(d1) FROM Persone d1

WHERE nome = 'Maria')WHERE nome = ’Giovanni';

La madre di Giovanni Rossi è Maria Bianchi

184

Tipi riferimento

Persone


Mario Rossi NULL NULL

Maria Bianchi NULL NULL

Giovanni Rossi NULL

185

Tipi riferimento

SELECT value(p) FROM Persone p

si ottiene:

t_persona(‘Mario’,’Rossi’,NULL,NULL)t_persona(‘Maria’,’Bianchi’,NULL,NULL)t_persona(‘Giovanni,’Rossi’,xxxyyywww,NULL)dove xxxyyywww è l’identificatore della tupla di Maria

Bianchi

186

SELECT deref(p.madre)FROM Persone pWHERE nome = ‘Giovanni’;

Seleziona tutte le informazioni contenute in Persone relative alla madre di Giovanni

restituisce

t_persona(‘Maria’,’Bianchi’,NULL,NULL)

Tipi riferimento

187

Tipi collezione

� Due tipi collezione:– nested table– varray

� I tipi collezione possono avere come elementi istanze di tipi oggetto

� Un tipo oggetto può avere un attributo di tipo collezione

188

Tipi collezione

� Le nested table possono essere considerate come una tabella con una sola colonna

� differenze tra varray e nested table:– gli array hanno dimensione fissa mentre le nested

table hanno dimensione variabile– gli array sono memorizzati all’interno della tabella

nella quale sono utilizzati o come BLOB mentre le nested table sono memorizzate in tabelle separate, con una colonna in più che identifica una tupla della tabella a cui appartengono

189

Tipi collezione

� Non possono essere direttamente usati nella definizione di un attributo

� è sempre necessario dare un nome al tipo collezione prima di usarlo

� per ogni tipo, esiste un costruttore� per creare un’istanza, è necessario passare al

costruttore un’insieme di elementi del tipo su cui il tipo collezione si basa

190

Varray - creazione

CREATE TYPE Progetto AS OBJECT(id INTEGER,titolo VARCHAR2(25),costo NUMBER(7,2));

CREATE TYPE Lista_Progetti AS VARRAY(50) OF Progetto;

CREATE TYPE Dipartimento AS OBJECT(id INTEGER,nome VARCHAR2(15),budget NUMBER(11,2),progetti Lista_Progetti);

CREATE TABLE Dipartimenti OF Dipartimento;

191

Varray - inserimento

INSERT INTO DipartimentiVALUES(30,’R&D’,1000000000,Lista_Progetti(Progetto(1,’DBMS’,10000000),

Progetto(3,’C++’,20000000)));

INSERT INTO DipartimentiVALUES(32,’Marketing’,1000000000,Lista_Progetti(Progetto(1,’Nuova Pubblicità’,10000000),

Progetto(3,’Incentivi Personale’,20000000)));

192

Nested table - creazione

CREATE TYPE Corso AS OBJECT(id NUMBER(4),nome VARCHAR2(25),crediti NUMBER(1));

CREATE TYPE Lista_Corsi AS TABLE of Corso;

193

Nested table - creazione

CREATE TYPE Dipartimento AS OBJECT(nome VARCHAR2(20),direttore VARCHAR2(20),corsi Lista_Corsi)NESTED TABLE corsi STORE AS corsi_tab ;

CREATE TABLE Dipartimenti OF DipartimentoNESTED TABLE corsi STORE AS corsi_tab;

194

Nested Table - creazione

� Notare la clausola NESTED TABLE nel lucido precedente

� Questa clausola è necessaria perché le colonne definite come nested table sono memorizzate come tabelle separate

� Il formato generale della clausola è

NESTED TABLE colname STORE AS tablename

� La tabella tablename si dice “child-table” della tabella al cui interno è definita (detta “parent-table”)

� Una child-table può essere acceduta solo tramite la parent-table

195

Nested table: inserimento

INSERT INTO DipartimentiVALUES(‘Informatica’,’Italiani’,

Lista_Corsi(Corso(1000,’Programmazione I’,2),Corso(1001,’Logica Matematica’,1),Corso(1002,’Basi di Dati’,2),Corso(1003,’Grafica’,1)));

196

Tipi collezione - interrogazione

� Due possibilità– selezionare la collezione annidata

� una tupla per ogni collezione

– selezionare la collezione, non annidata� una tupla per ogni elemento della collezione� funzione TABLE

� applicabili sia a VARRAY che NESTED TABLE

197

Selezione annidata - esempio

SELECT corsiFROM Dipartimenti;

il risultato è

Lista_Corsi(Corso(1000,’Programmazione I’,2),Corso(1001,’Logica Matematica’,1),Corso(1002,’Basi di Dati’,2),Corso(1003,’Grafica’,1))

198

Selezione non annidata - esempio

SELECT t.*FROM Dipartimenti d, TABLE(d.corsi) t;

il risultato è

Corso(1000,’Programmazione I’,2)Corso(1001,’Logica Matematica’,1)Corso(1002,’Basi di Dati’,2)Corso(1003,’Grafica’,1)

199

Funzione TABLE

� La funzione TABLE prende un valore di tipo collezione e permette di utilizzarlo come una tabella

� la query precedente realizza un join di ogni tupla della tabella dipartimento con ogni elemento dell’oggetto collezione

� può anche essere applicata a query che restituiscono un singolo valore di tipo collezione

200

Esempio

SELECT d.nome, t.*FROM Dipartimenti d, TABLE(d.corsi) t;

il risultato è

‘Informatica’ Corso(1000,’Programmazione I’,2)‘Informatica’ Corso(1001,’Logica Matematica’,1)‘Informatica’ Corso(1002,’Basi di Dati’,2)‘Informatica’ Corso(1003,’Grafica’,1)

201

Esempio

SELECT * FROM TABLE(SELECT corsi FROM Dipartimenti

WHERE nome = ‘Psicologia’);restituisce le informazioni sui corsi del dipartimento Psicologia

SELECT crediti FROM TABLE(SELECT corsi FROM Dipartimenti

WHERE nome = ‘Psicologia’);restituisce i crediti di tutti i corsi del dipartimento Psicologia

le interrogazioni sono corrette se le query a cui viene applicata la funzione TABLE restituiscono un solo elemento

202

Tipi collezione - DML

� Nested table:– la funzione TABLE può essere utilizzata per

modificare una collezione

� VARRAY:– A differenza delle nested table, i singoli elementi di

un varray non possono essere manipolati mediante istruzioni SQL

– Per selezionare o fare l’update di un certo elemento di un VARRAY è necessario usare PL/SQL

– supporto di funzioni specifiche per la manipolazione degli array

203

Nested tables

UPDATETABLE(SELECT corsi FROM Dipartimenti

WHERE nome = ‘Psicologia’)SET crediti = crediti + 1WHERE id IN (2200,3540);

DELETE FROM TABLE(SELECT corsi FROM DipartimentiWHERE nome = ‘Inglese’) p

WHERE p.crediti = 2;

204

Varray

DECLARE miei_progetti lista_progetti;

SELECT progetti INTO miei_progetti.FROM dipartimenti.WHERE id = 30;

IF miei_progetti(i).Titolo = ‘DBMS’ …

205

Ereditarietà

� Solo a livello di tipi� vale quanto detto per SQL-99� in più:

– sia tipi che metodi possono essere definiti FINAL/NOT FINAL� FINAL: overriding non possibile

– sostituibilità– late binding

206

Sostituibilità

� Possibilità di utilizzare istanze di un sottotipo in ogni contesto in cui può essere utilizzato un supertipo

� sostituibilità a livello di – attributo– tupla

207

Sostituibilità a livello di attributo

� Attributo con tipo REF(<tipo1>) può contenere valori di tipo REF(<tipo2>) se <tipo2> sottotipo di <tipo1>

� Attributo con tipo ADT <tipo1> può contenere valori di tipo ADT <tipo2> se <tipo2> sottotipo di <tipo1>

� Attributo con tipo collezione su tipo <tipo1> può contenere valori di tipo <tipo2> se <tipo2> sottotipo di <tipo1>

208

Sostituibilità a livello di tupla

� Una tabella tipata su tipo <tipo1> può contenere istanze del tipo <tipo2> se <tipo2> sottotipo di <tipo1>

209

Esempio

CREATE TYPE Person_typ AS OBJECT( ssn NUMBER,name VARCHAR2(30),address VARCHAR2(100)) NOT FINAL;

CREATE TYPE Student_typ UNDER Person_typ( deptid NUMBER,major VARCHAR2(30)) NOT FINAL;

CREATE TYPE PartTimeStudent_typ UNDER Student_typ( numhours NUMBER);

210

Esempio (su attributi)

CREATE TABLE Dipartimenti( Id INTEGER,

nome VARCHAR(20),manager Person_typ);

INSERT INTO dipartimentiVALUES (1,’ricerca’, Person_typ(1243, 'Bob', '121 Front St'));

INSERT INTO dipartimentiVALUES (2,’sviluppo’,Student_typ(3456, 'Joe', '34 View', 12, 'HISTORY'));

INSERT INTO dipartimentiVALUES (3, ‘testing’,PartTimeStudent_typ(5678, 'Tim', 13, 'PHYSICS', 20));

211

Esempio (su tuple)

CREATE TABLE persons OF Person_typ;

INSERT INTO personsVALUES (Person_typ(1243, 'Bob', '121 Front St'));

INSERT INTO personsVALUES (Student_typ(3456, 'Joe', '34 View', 12, 'HISTORY'));

INSERT INTO personsVALUES (PartTimeStudent_typ(5678, 'Tim', 13, 'PHYSICS', 20));

212

Limitare sostituibilità


nome VARCHAR(20),manager Person_typ)

COLUMN manager NOT SUBSTITUTABLE AT ALL LEVELS ;

Manager può solo essere una persona (sottotipi non ammessi)

CREATE TABLE persons OF Person_typ NOT SUBSTITUTABLE AT ALL LEVELS ;

la tabella persons può contenere solo persone

213

Limitare sostituibilità


nome VARCHAR(20),manager Person_typ)

COLUMN manager IS OF (ONLY Student_typ) ;

Si può specificare solo un sottotipo

214

Interrogazioni

� Funzioni utili:– REF– DEREF– VALUE– IS OF TYPE– ...

� REF, DEREF, VALUE già viste

215

Esempio

� Si consideri la tabella Dipartimenti presentata in precedenza (senza limitazioni di sostituibilità)

SELECT *FROM Dipartimenti pWHERE p.manager IS OF

(Student_typ,PartTimeStudent_typ)

restituisce i dipartimenti i cui manager sono studenti o studenti part-time

216

Esempio

� Si consideri la tabella Persons presentata in precedenza (senza limitazioni di sostituibilità)

SELECT *FROM Persons pWHERE VALUE(p) IS OF

(Student_typ,PartTimeStudent_typ)

restituisce le persone che sono studenti o studenti part-time

217

Differenze principali con SQL-99

� Tipi collezione– SQL-99: solo ARRAY– Oracle: VARRAY e NESTED TABLE

� Ereditarietà– SQL-99: su tipi e tabelle, no sostituibilità– Oracle: solo su tipi sostituibilità

218

Utilizzo di funzionalità OR da JDBC

� Consideriamo JDBC 3 (ma molte estensioni già presenti in JDBC 2)

� Nuove interfacce per implementare mapping di tipi object relational in tipi Java

219

Creazione nuovi tipi

� Essendo un comando DDL, si utilizza il metodo executeUpdate

String type = ‘CREATE TYPE t_indirizzo ASnumero_civico INTEGER,via VARCHAR(50),città CHAR(20),stato CHAR(2),cap INTEGER’;

Statement st = con.createStatement( );st.executeUpdate(type);

220

Manipolazione valori nuovi tipi da Java

� Nuove interfacce (solo per tipi standard):– STRUCT

� per mappare ADT

– REF� per mappare valori di tipo riferimento

– ARRAY� per mappare valori di tipo array

– SQLDATA� per semplificare mapping di ADT

221

Manipolazione valori nuovi tipi da Java

� Per ogni interfaccia, il driver prescelto specificherà una classe che implementa l’interfaccia

� questo permette di gestire le eventuali differenze esistenti tra DBMS

222

Tipi semplici

� Nessuna nuova interfaccia� si manipolano utilizzando i metodi del tipo di

base� Esempio

– CREATE TYPE id_impiegato AS INTEGER FINAL;

– Si usano i metodi getInt e setInt per leggere e scrivere campi di tipo id_impiegato

223

ADT

� Le istanze di tipi ADT vengono mappate in istanze di classe Struct

� un oggetto di tipo Struct contiene un valore per ogniattributo dell’ADT a cui si riferisce

� i metodi per poter leggere e scrivere valori di attributicon tipo ADT sono

– ResultSet - getObject(int): per accedere attributi di tipo ADT– Struct - getAttributes(): per accedere le componenti di

un’istanza– PreparedStatement - setObject(int, Struct): per settare

parametri di tipo ADT

224

Esempio

CREATE TABLE Impiegati (imp# INTEGER PRIMARY KEY,nome CHAR(20),indirizzo t_indirizzo );

vogliamo attribuire l’indirizzo dell’impiegato 12 a Verdi

225

Esempio (continua)

String query = “select indirizzo from Impiegati where imp# = 12”;Statement st = con.createStatement();ResultSet rs = st.executeQuery(query);rs.next();

Struct indirizzo = (Struct) rs.getObject(1); //si ottiene l’istanzaObject[ ] ind_attr = indirizzo.getAttributes(); //si accedono gli attributiSystem.out.print( “Via ” + ind_attr[1] + “ “ + ind_attr[0] + “ “ + ind_attr[2]

+ “ “ + ind_attr[4] + “ “ + ind_attr[3]);

226

Esempio (continua)

String up = “update Impiegati set indirizzo = ? where nome =‘Verdi’”;PreparedStatement pst = con.prepareStatement(up);pst.setObject(1, indirizzo) ;pst.executeUpdate( );

227

Tipi riferimento

� Le istanze di tipi riferimento (puntatori) vengono mappate in istanze di classe Ref

� i metodi per poter leggere e scrivere valori di attributicon tipo riferimento sono

– ResultSet - getRef(int): per accedere attributi di tipo riferimento– Ref - getObject( ): dato un valore di tipo riferimento, restituisce

l’oggetto puntato (solo JDBC 3)– Ref - setObject(Struct): il parametro diventa il nuovo oggetto

puntato (solo JDBC 3)– PreparedStatement - setRef(int, Ref): per settare parametri di

tipo riferimento

228

Esempio

CREATE TYPE t_progetto ASprj# INTEGER,nome VARCHAR(20),descrizione VARCHAR(50),budget INTEGER;

CREATE TABLE Progetti of t_progetto;

CREATE TABLE Impiegati(imp# INTEGER PRIMARY KEY,nome VARCHAR(50),indirizzo t_indirizzo,assegnamento REF(t_progetto));

229

Esempio (continua)

� Si vuole associare il progetto dell’impiegato 12 a Verdi e visualizzare le informazioni su tale progetto

230

Esempio (continua)

String query = “select assegnamento from Impiegati where imp# = 12”;

Statement st = con.createStatement();ResultSet rs = st.executeQuery(query);rs.next();Ref assegn_ref = rs.getRef(1); //si ottiene l’identificatoreString update = ‘”update impiegati set assegnamento = ? where

nome = “Verdi”;PreparedStatement pst = con.prepareStatement(update);pst.setRef(1,assegn_ref); pst.executeUpdate( );

231

Esempio (continua)

Struct progetto = (Struct) assegn_ref.getObject( );Object [ ] prog_attr = progetto. getAttributes();System.out.print(ind_attr[0] + “ “ + ind_attr[1] + “ “ + ind_attr[2] + “ “ +

+ ind_attr[3]);

232

Tipi array

� Le istanze di tipi array vengono mappate in istanze di classe Array

� rappresentano puntatori alla base di dati (il contenuto non vienecopiato)

� i metodi per poter leggere e scrivere valori di attributi di tipo array sono

– ResultSet - getArray(): per accedere attributi di tipo array (restituisceun puntatore all’istanza)

– Array - getArray( ): permette di copiare i dati contenuti nell’array in strutture locali al programma

– Array - getResultSet (): restituisce un result set che contiene unatupla per ogni elemento dell’array, con due colonne. La prima contiene l’indice (partendo da 1), la seconda il valore

– PreparedStatement - setArray(int,Array): per settare parametri di tipoArray

233

Esempio

CREATE TABLE Impiegati(imp# INTEGER PRIMARY KEY,nome VARCHAR(50),indirizzo t_indirizzo,competenze VARCHAR(20) ARRAY[10]);

si vogliono stampare tutte le competenze dell’impiegato 12

234

Esempio (continua)

String query = “select competenze from Impiegati where imp# = 12”;Statement st = con.createStatement();ResultSet rs = st.executeQuery(query);rs.next();Array comp = rs.getArray(1); //restituisce un puntatore all’arrayString [ ] comp_arr = (String [ ]) comp.getArray( ) ;for (int i = 0; i < comp_arr.length(); i++)

System.out.print(comp_arr[i] )

235

Tipi collezione

� Come abbiamo visto i sistemi non sono conformi allo standard per quanto riguarda i tipi collezione

� il driver potrà eventualmente utilizzare la classe Array anche per gestire altri tipi collezione– in JDBC le nested table di Oracle si mappano in

oggetti di tipo Array

236

SQL Data

� Interfaccia � ogni classe che implementa SQLData permette

di definire un mapping esplicito tra un tipo SQL e una classe Java– casting definito esplicitamente dall’utente

� semplifica l’accesso agli oggetti strutturati– la lettura di un oggetto restituisce un’istanza della

classe associata dal mapping– non si devono piu’ utilizzare Struct e Object

� non lo vediamo

RDBMS: panorama attuale RDBMS: problemiINSTANCE METHOD guadagno() RETURNS DECIMAL(9,2), STATIC...

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