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Database, 4 anno liceo scientifico, Appunti di Informatica

Informatica

Database in informatica, 4 anno liceo scientifico

Tipologia: Appunti

2019/2020

Caricato il 05/12/2021

martina-boria-2
martina-boria-2 🇮🇹

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IN TRODU ZIONE AI D ATA BA SE
GE NERAL ITÀ
Ogni applicazione tratta delle informazioni ed è necessario memorizzarle in modo permanente.
Le tecniche classiche degli archivi su memoria di massa non sono le migliori da utilizzare
Gli strumenti migliore da utilizzare sono i database, che permettono di memorizzare in modo flessibile e
efficiente le informazioni
Un database ci deve permettere di:
Ricercare e recuperare le informazioni in base ai vari criteri
Selezionarle e raggrupparle secondo delle esigenze
Aggiungerne di nuove
Modificarle
Cancellarle
(Es. ufficio anagrafe)
Database è una raccolta di dati progettata in modo da poter essere utilizzata in modo ottimale dai diversi
utenti o applicazioni
Le informazioni necessarie a un’organizzazione sono gestite da un sistema informativo, esso è un insieme
di strumenti automatici, procedure, manuali, risorse, ecc. per la gestione delle informazioni
Il sistema informatico è un sottoinsieme del sistema informativo che si dedica alla gestione informatica
delle informazioni digitali
Esso è costituito da archivi elettronici in cui sono memorizzati i dati: supporti fisici e strumenti di
comunicazione tra i terminali degli operatori;
in base alla loro natura il sistema informatico si divide in:
Archivi e applicazioni (componente software)
Supporti fisici (componente hardware)
AR CH IVI E AP PLICA ZIONI INFO RMATI CHE
Archivio: l’insieme dei dati che vengono salvati su un supporto di memorizzazione
Applicazione informatica: la componente del sistema informatico che utilizza dati in esso immagazzinati
per compiere una funzione specifica
Analizziamo il caso dove sono presenti archivi e applicazioni strutturati in modo autonomo
(Es. SENZA DATABASE se due applicazioni lavorano sullo stesso file e uno deve essere modificato sarà
necessario cambiare anche la descrizione dei dati interna all’altra applicazione. Nel caso di una modifica
contemporanea capita di dover arrivare a duplicare il file rischiando di sprecare memoria e incorrere a
errori)
DA TI , A RCHIV I E D ATABA SE
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INTRODUZIONE AI DATABASE

GENERALITÀ

Ogni applicazione tratta delle informazioni ed è necessario memorizzarle in modo permanente. Le tecniche classiche degli archivi su memoria di massa non sono le migliori da utilizzare Gli strumenti migliore da utilizzare sono i database, che permettono di memorizzare in modo flessibile e efficiente le informazioni Un database ci deve permettere di:  Ricercare e recuperare le informazioni in base ai vari criteri  Selezionarle e raggrupparle secondo delle esigenze  Aggiungerne di nuove  Modificarle  Cancellarle (Es. ufficio anagrafe) Database è una raccolta di dati progettata in modo da poter essere utilizzata in modo ottimale dai diversi utenti o applicazioni Le informazioni necessarie a un’organizzazione sono gestite da un sistema informativo , esso è un insieme di strumenti automatici, procedure, manuali, risorse, ecc. per la gestione delle informazioni Il sistema informatico è un sottoinsieme del sistema informativo che si dedica alla gestione informatica delle informazioni digitali Esso è costituito da archivi elettronici in cui sono memorizzati i dati: supporti fisici e strumenti di comunicazione tra i terminali degli operatori; in base alla loro natura il sistema informatico si divide in:  Archivi e applicazioni (componente software)  Supporti fisici (componente hardware) ARCHIVI E APPLICAZIONI INFORMATICHE Archivio : l’insieme dei dati che vengono salvati su un supporto di memorizzazione Applicazione informatica : la componente del sistema informatico che utilizza dati in esso immagazzinati per compiere una funzione specifica Analizziamo il caso dove sono presenti archivi e applicazioni strutturati in modo autonomo (Es. SENZA DATABASE se due applicazioni lavorano sullo stesso file e uno deve essere modificato sarà necessario cambiare anche la descrizione dei dati interna all’altra applicazione. Nel caso di una modifica contemporanea capita di dover arrivare a duplicare il file rischiando di sprecare memoria e incorrere a errori) DATI, ARCHIVI E DATABASE

Per risolvere questi problemi è necessario un sistema che contiene tutti i dati, sempre aggiornato, interfaccia semplice, accesso simultaneo, modificabile. Questo strumento è il database ovvero un insieme di archivi E’ fondamentale descrivere il record (ovvero il nome, numero, tipo di dati che essi contengono) e siccome è necessario modificarli nasce la necessita di includere la descrizione nel file stesso A differenza dei vecchi archivi dove la definizione dei dati è parte dell’applicazione, nel database la definizione è indipendente dalla struttura, qui però è necessario stabilire un’interfaccia tra le diverse applicazioni che recupera la posizione e li gestisce ( DBMS è il sistema di gestione del database e si occupa di gestire i dati, compresa la loro definizione e il modo in cui vengono archiviati). (Es. applicazione per un magazzino, chi utilizza PC per archiviare il carico e chi radiofrequenze per lo scarico) Immaginiamo di avere un archivio di dati di ordini (nome, cognome, descrizione articolo) nascono vari problemi:  Dati ripetuti; la descrizione dell’articolo viene ripetuta per ogni movimento  Incongruenza causata dalla ripetizione; se dobbiamo modificare qualcosa la dobbiamo fare in tutti  Inconsistenza; se si hanno più valori sullo stesso articolo non si può risalire al valore corretto FUNZIONI DI UN DBMS Il DBMS deve:  Gestire grandi quantità di dati. Non significa solo manipolare grandi spazi di memoria ma prestare attenzione a problemi di efficienza, come ad esempio la velocità di reperire i dati  Garantire la condivisione dei dati. che devono poter essere utilizzati da applicazioni e utenti diversi  Garantire la persistenza dei dati per lungo tempo. Proteggendo da vari imprevisti  Deve offrire funzionalità che aiutano l’utente nella gestione di applicazioni che usano il database ARCHITETTURA STANDARD A TRE LIVELLI PER DBMS DBMS è formato da:  Schema esterno: descrizione di una parte del database in un modello logico  Schema logico : descrizione dell’intero database  Schema interno : rappresentazione dello schema logico con strutture fisiche di memoria All’interno di un’applicazione viene utilizza una parte del database, la vista (Es. se abbiamo 2 tabelle nel database ne possiamo creare una altra, non memorizzata nel database, utilizzando una vista dei dati) Come conseguenza della divisione si ha che l’accesso alla base di dati avviene solo tramite il livello esterno e si ottengono due forme di indipendenza dei dati:  Fisica : livello logico e esterno sono indipendenti da quello fisico  Logica : livello esterno è indipendente da quello logico PROGETTAZIONE CONCETTUALE E LOGICA GENERALITÀ Progettare un database significa progettare le strutture in modo da accogliere i dati

XML : Non è un vero e proprio modello di database ma è fondamentale per lo scambio di informazioni tra DBMS diversi. È simile all’HTML, con il quale condivide i tag, ma nel linguaggio XML sono liberi e descrivono ciò che è racchiuso tra parentesi < > IMPLEMENTAZIONE E REALIZZAZIONE Nell’ultima fase ( implementazione e realizzazione dell’applicazione ) viene fisicamente realizzato il database sul computer e consiste nel:  Completare e modificare lo schema logico  Progettare e realizzare le procedure per soddisfare le varie richieste MODELLO E-R: ENTITÀ E ATTRIBUTI IL MODELLO E-R Il modello entità-relazione è stato proposto da Chen nel 1976 e aveva come obiettivo principale quello di rendere omogenea la descrizione dei database in rete. Il modello permette di modellare il mondo reale utilizzando entità e relazioni: quindi un diagramma ci permette di rappresentare visivamente gli oggetti coinvolti. Il modello si è evoluto negli anni e l’ultima versione è riassumibile nelle varie caratteristiche:  I costruttori possono essere facilmente impiegati per la definizione dei database relazionali  È facile da capire con la guida  Può essere usato come piano di lavoro per gli sviluppatori ENTITÀ Le Entità sono gli oggetti principali su cui vengono raccolte le informazioni, ogni entità del modello serve a rappresentare un concetto del mondo esterno. A ogni entità diamo un nome che ci permette di identificare ogni istanza di quel entità (Es. gli alunni sono classificati in entità studente, le materie in entità materia) Non esiste uno standard per rappresentare gli oggetti, ma esistono alcune linee guida che prevedono che le entità vengano rappresentate da rettangoli e le relazioni vengano rappresentate da linee che collegano i rettangoli. Per convenzione, dai diagrammi E-R si ricavano le tabelle nella fase di progettazione logica e i nomi sono indicati con il plurale. Un’entità è forte se non ha bisogno di altre entità per essere identificato mentre è debole se richiede altre entità per essere identificata. Entità associative sono entità usate per associare due o più entità con lo scopo di risolvere un’associazione multipla, dove un’istanza di un’entità viene associate a altre istanze ISTANZE E ATTRIBUTI Un’istanza di un’entità consiste in un singolo oggetto descritto dall’entità Gli attributi descrivono le entità a cui sono associati. Una particolare istanza di un attributo è detto valorei Inizialmente gli attributi si dividono in:

Identificatori. Chiamate comunemente chiavi e identificano solo un’istanza di un’entità  Descrittori. Descrivono una caratteristica non unica di un’istanza di un’entità Una seconda classificazione degli attributi è la suddivisione in :  Scalare. L’attributo è semplice e può avere un solo valore nell’istanza  Multipli. può avere più valori nell’istanza Tipi di attributi:  Composto : quando è costituito da un insieme di componenti  Opzionale : è possibile la sua assenza  Obbligatorio : deve essere sempre presente  Costante : i valori non possono essere cambiati  Modificabile : può essere modificato  Calcolato : calcolato da un algoritmo  Esplicito : è l’opposto di calcolato  Unico : tutte le istanze hanno un valore diverso  Generico : è l’opposto di unico  Temporale : alcuni attributi hanno la validità temporanea DOMINI Il Dominio di un attributo è la collezione di tutti i possibili valori che un attributo può avere Ogni attributo deve essere assegnato a un dominio con queste caratteristiche:  Tipo di dato : (intero, decimale, carattere)  Lunghezza : la quantità di cifre usati per rappresentare il valore  Intervallo : limite superiore e inferiore dei valori in base all’input  Supporto dei valori null : il valore null indica che al campo non è assegnato nessun valore  Valore di default: il valore di un’istanza assume questo valore se non viene specificato altrimenti  Vincoli: sono restrizione sui valori  Vincoli statici richiedono che il dato venga controllato solo al momento dell’inserimento  Codici composti che sono verificabili con algoritmi  Presenza di valori in elenchi predefiniti  Denominazioni controllati  Vincoli dipendenti da altri valori  Vincoli dinamici necessitano di un controllo periodico IL MODELLO E-R: LE RELAZIONE Una relazione è associazione tra una o più entità, essa è spesso rappresentata da un verbo (Es. i docenti insegnano una materia) Ogni associazione ha 2 versi dove ogni verso ha:  un’entità di partenza  un’entità d’arrivo  una descrizione per comprendere il significato dell’associazione Le relazioni sono classificate in:  Grado; è il numero di entità associate alla relazione. la relazione n-aria è formata di grado n (i casi speciali sono binaria e ternaria)

 Non deve cambiare il valore Schema relazionale Oltre allo schema grafico è possibile rappresentare le entità mediante lo schema relazionale, le tre forme più usate sono:  sottolineare l’attributo che è la chiave primaria  indicare (pk) e (fK) a fianco degli attributi chiave  in grassetto l’attributo che è la chiave primaria La chiave composta è una chiave primaria formata da più attributi La chiave artificiale è formata da un attributo privo di significato che viene aggiunto ad altri per ottenere un codice univoco per ogni istanza. Essa è composta da un contatore che si auto incrementa, alcuni database hanno un contatore che si incrementa di 1 per ogni record che viene aggiunto, convenzionalmente prende il nome di ID (identificatore) (Es. ID_alunno) Migrazione di chiave primaria L’entità deboli ereditano l’intera chiave primaria dall’entità padre La chiave esterna è un attributo che completa una relazione attraverso l’identificazione dell’identità padre. Le chiavi esterne forniscono un metodo per mantenere l’integrità dei dati e per navigare tra diverse istanze di un’entità. Gli attributi delle chiavi esterne sono affiancati dalla notazione (fk) foreing Kay Per assegnare dei nomi alle chiavi esterne si fa come per le chiavi primarie ma minuscolo (Es. id_alunno), se l’identità padre ha una chiave primaria che è un generico codice si usa cod (Es. cod_cliente) se la chiave primaria è indicata con il nome di codice nell’entità forte sarà cod + nome dell’entità preso al singolare (Es. cod_cliente)