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Informatica- Appunti Quinta superiore, Appunti di Informatica

Appunti informatica 5 superiore informatica

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INFORMATICA
Dati, informazioni, sistemi informativi e sistemi informatici
Dato = misura di un fenomeno che siamo interessati ad osservare
Informazione = risultato dell'elaborazione di un insieme di dati e che accresce lo stato di
conoscenza relativo a un fenomeno.
Sistema informativo = insieme strutturato di procedure e di risorse umane e materiali finalizzate alla
raccolta, all'archiviazione, all'elaborazione e alla comunicazione di dati, allo scopo di ottenere le
informazioni necessarie a un'organizzazione per gestire sia le attività operative sia quelle di
governo.
Sistema informatico = sottoinsieme di un sistema informativo dedicato al trattamento automatico di
informazioni derivanti dalla gestione di dati archiviati in formato digitale.
Ciclo di vita di un sistema informatico
La progettazione di un sistema informatico è un processo ciclico permanente durante tutto il tempo
di vita del sistema stesso. Tale processo si articola su un insieme di attività raggruppate in almeno 3
macro fasi concettualmente distinte:
- raccolta delle richieste degli utenti = la definizione dei requisiti;
- progettazione concettuale = progetto concettuale;
- realizzazione (progettazione logica e fisica) = progetto logico e fisico, che rappresenta l'insieme
delle componenti software.
RACCOLTA DELLE RICHIESTE DEGLI UTENTI
Nel corso della prima fase è necessario raccogliere tutti quegli elementi che servono a definire le
caratteristiche che il sistema informatico dovrà avere per supportare adeguatamente i bisogni degli
utenti. Si effettuano le seguenti ricerche:
- Indagine preliminare relativa all'introduzione del sistema informatico nell'organizzazione;
- Analisi del sistema informativo esistente;
- Definizione dei requisiti del nuovo sistema.
PROGETTAZIONE CONCETTUALE
In questa fase si raccolgono le informazioni prima ottenute per realizzare un modello astratto del
sistema informatico. In questa fase non si affrontano i futuri dettagli realizzativi, in particolare la
progettazione si astrae dalle tecnologie hardware e software. La progettazione concettuale descrive
in modo organico e coerente:
- la struttura dei dati;
- i vincoli di ammissibilità;
- le procedure di elaborazione;
- i vincoli sui tempi di risposta;
- l'integrità e la riservatezza delle informazioni;
- i costi in termini di richieste informatiche.
REALIZZAZIONE
Le varie componenti per la realizzazione effettiva del sistema informatico sono:
- infrastrutturali = individuazione delle piattaforme hardware e software;
- applicative = acquisizione di prodotti software o sviluppo di essi;
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INFORMATICA

Dati, informazioni, sistemi informativi e sistemi informatici

Dato = misura di un fenomeno che siamo interessati ad osservare Informazione = risultato dell'elaborazione di un insieme di dati e che accresce lo stato di conoscenza relativo a un fenomeno. Sistema informativo = insieme strutturato di procedure e di risorse umane e materiali finalizzate alla raccolta, all'archiviazione, all'elaborazione e alla comunicazione di dati, allo scopo di ottenere le informazioni necessarie a un'organizzazione per gestire sia le attività operative sia quelle di governo. Sistema informatico = sottoinsieme di un sistema informativo dedicato al trattamento automatico di informazioni derivanti dalla gestione di dati archiviati in formato digitale.

Ciclo di vita di un sistema informatico

La progettazione di un sistema informatico è un processo ciclico permanente durante tutto il tempo di vita del sistema stesso. Tale processo si articola su un insieme di attività raggruppate in almeno 3 macro fasi concettualmente distinte:

  • raccolta delle richieste degli utenti = la definizione dei requisiti;
  • progettazione concettuale = progetto concettuale;
  • realizzazione (progettazione logica e fisica) = progetto logico e fisico, che rappresenta l'insieme delle componenti software. RACCOLTA DELLE RICHIESTE DEGLI UTENTI Nel corso della prima fase è necessario raccogliere tutti quegli elementi che servono a definire le caratteristiche che il sistema informatico dovrà avere per supportare adeguatamente i bisogni degli utenti. Si effettuano le seguenti ricerche:
  • Indagine preliminare relativa all'introduzione del sistema informatico nell'organizzazione;
  • Analisi del sistema informativo esistente;
  • Definizione dei requisiti del nuovo sistema. PROGETTAZIONE CONCETTUALE In questa fase si raccolgono le informazioni prima ottenute per realizzare un modello astratto del sistema informatico. In questa fase non si affrontano i futuri dettagli realizzativi, in particolare la progettazione si astrae dalle tecnologie hardware e software. La progettazione concettuale descrive in modo organico e coerente:
  • la struttura dei dati;
  • i vincoli di ammissibilità;
  • le procedure di elaborazione;
  • i vincoli sui tempi di risposta;
  • l'integrità e la riservatezza delle informazioni;
  • i costi in termini di richieste informatiche. REALIZZAZIONE Le varie componenti per la realizzazione effettiva del sistema informatico sono:
  • infrastrutturali = individuazione delle piattaforme hardware e software;
  • applicative = acquisizione di prodotti software o sviluppo di essi;

L'approccio basato sui file system è stato gradualmente sostituito dal l'approccio basato sui DBMS, sistemi software in grado di gestire grandi collezioni di dati integrate, condivise e persistenti.

File di dati

Un archivio di dati, o file, è un insieme di dati correlati identificato da un nome, memorizzato permanentemente su un supporto di memoria di massa di un elaboratore e avente vita indipendente dal programma utilizzato per la sua creazione o modifica. File system = componente fondamentale del sistema che permette di utilizzare gli archivi memorizzati sulle memorie di massa dell'elaboratore riferendoli mediante nomi simbolici. Esso svolge le seguenti funzioni:

  • mantiene traccia dei file, del loro stato e della loro posizione, utilizzando tabelle denominate directory;
  • controlla la protezione e i diritti di accesso;
  • rende o meno disponibili i dati contenuti nei singoli file ai programmi che ne fanno richiesta. I dati sono normalmente raggruppati in unità logiche denominate registrazioni o record. Le operazioni che possono essere eseguite sui file sono le seguenti:
  • Creazione = inizializza lo spazio destinato a contenere i dati del file sulla memoria di massa;
  • Apertura = permette l'accesso a un file esistente per poterne elaborare il contenuto;
  • Chiusura = indica al file system che l'uso del file è terminato;
  • Inserimento = aggiunge nuovi record al file;
  • Modifica = aggiorna i dati presenti in uno o più record del file;
  • Cancellazione = elimina uno o più record del file;
  • Ricerca = individua all'interno del file il record ricercato per effettuarne l'elaborazione. I tipi fondamentali di organizzazione logica dei file sono 3:
  • Sequenziale;
  • Ad accesso diretto;
  • Indicizzata. SEQUENZIALE: I singoli record sono registrati 1 successivamente all'altro, nell'ordine in cui sono stati inseriti. Questo tipo di organizzazione è adatto solo quando si effettua lo stesso tipo di elaborazione per tutti i record del file. AD ACCESSO DIRETTO: I record sono individuati da un numero che ne rappresenta la posizione all'interno del file. Per accedere direttamente a uno specifico record, per effettuare un'operazione di lettura o scrittura dei dati è necessario specificare il numero che ne indica la posizione. INDICIZZATA: Nella struttura del file viene individuato un campo denominato chiave, i cui valori identificano univocamente i singoli record. In questo tipo di organizzazione oltre al file contenente in ordine di inserimento i record, viene gestito un ulteriore file contenente una tabella delle chiavi. In questo modo si può accedere ad un record specificandone la chiave.

Db e dbms

Dbms = sistema software in grado di gestire grandi collezioni di dati integrate, condivise e

Il modello ER è un modello semantico basato sull'individuazione e la definizione delle entità di interesse e delle associazioni esistenti tra loro. Questo modello pur essendo semplice e intuitivo, è completo dal punto di vista semantico e può essere facilmente descritto graficamente. Le prime cose da individuare sono:

  • Entità
  • Possibili associazioni tra entità. Entità = elementi della realtà raggruppati in classi, essendo dotati di caratteristiche simili. Istanza = esemplare della classe entità. Viene determinata con la qualificazione delle caratteristiche dell'entità. Attributi = proprietà attraverso cui descrivere un'entità. Non possono esistere da soli e sono identificati dal nome, dal tipo e dal dominio. Gli attributi possono essere di diverso tipo:
  • Semplici (interi, reali, stringhe...);
  • Composti (con sottoattributi) ;
  • Multipli (implicano la creazione di una nuova istanza). Gli attributi possono essere:
  • Opzionali = può non avere un valore;
  • Obbligatori = l'attributo deve avere un valore. Primary key = attributo che identifica univocamente le istanze di un'entità. Candidate key = attributi candidati a diventare primary key. Associazione = legame logico tra 2 o più entità. Può essere diretta e inversa, con partecipazione parziale o totale e con molteplicità minima o massima. Possono avere degli attributi e in quel caso si va a creare una nuova entità. Possono essere di 3 tipi:
  • Binarie = collegano 2 entità e sono le più utilizzate;
  • Unarie = collegano elementi della stessa entità;
  • Multiple = collegano più di 2 entità. Inoltre tra 2 entità possono esistere più associazioni. Molteplicità: è il numero massimo di istanze di un’entità che intercorrono in un’associazione con il numero di istanze di un’altra entità. Partecipazione: è il numero minimo di istanze di un’entità che intercorrono in un’associazione con il numero di istanze di un’altra entità. Nel diagramma E/R quest’ultime vengono scritte tra parentesi in questo modo -> (Partecipazione,Molteplicità) es: (1,N). Cardinalità = descrive parallelamente la molteplicità dell'associazione diretta e quella della sua inversa. Esistono 3 tipi di cardinalità:
  • 1:1 = biunivoca;
  • 1:N = semplice;
  • N:N = complessa;

Client/server

L'architettura Client/Server è un'architettura di rete nella quale genericamente un computer client o

terminale si connette ad un server per la fruizione di un certo servizio. Client = Software che istanzia l'interfaccia utente di un'applicazione connettendosi tramite un'infrastruttura di rete a un server. Server = Software che, oltre alla gestione logica dl sistema, deve implementare le tecniche di gestione degli accessi, allocazione e rilascio delle risorse, condivisione e sicurezza dei dati. LA PROGRAMMAZIONE WEB consiste: -Nello sviluppo di programmi applicativi che sono eseguiti prevalentemente sul client, inviando eventuali richieste al server gestendo i risultati ricevuti da quest'ultimo. -Nello sviluppo di programmi applicativi che sono eseguiti prevalentemente sul server, accettando richieste dal client e fornendo i risultati dell'elaborazione in forma di pagine html attraverso il browser. APPLICAZIONI LATO CLIENT saranno utilizzate per i seguenti compiti: -Convalidare l'input dell'utente, ovvero controllare che i valori immessi nei moduli siano validi; -Richiedere all'utente una conferma; -Visualizzare messaggi d'errore o informativi; -Eseguire altre funzioni che non richiedano informazioni dal server. APPLICAZIONI LATO SERVER saranno invece utilizzate per i seguenti compiti: -Mantenere informazioni tra un accesso e l'altro del client; -Mantenere dati fra diversi client o applicazioni; -Accedere ad un database, -Richiamare librerie di altri linguaggi sul server; -Accedere genericamente a risorse presenti sul server. ATTIVAZIONE DEI SERVIZI INTERNET può avvenire in 3 modi:

  • Web server all'interno dell'azienda
  • Housing
  • Hosting WEB SERVER software che:
  1. È in grado di ricevere le richieste dai client inviate secondo lo standard HTTP;
  2. Le elabora;
  3. Fornisce risposte sotto forma di documento html. Quando il web server riceve una richiesta dal client può interpretarla come: -Semplice richiesta di invio di pagine html statiche presenti sul server; -Richiesta di esecuzione di un file. Le pagine restituite dal server possono essere quindi statiche o dinamiche. ESEMPI DI LINGUAGGIO LATO SERVER -CGI (Common Gateway Interface); -JSP (Java Server Pages);

Gli operatori relazionali agiscono su una tabella per ottenere una nuova relazione estraendo da una tabella una sottotabella, oppure combinando tra loro due o più tabelle e generando così nuove relazioni. Nel primo caso si parla di operatori unari (selezione e proiezione) mentre nel secondo si ha generalmente un operatore binario (congiunzione). Alcune operazioni operano su una sola tabella di partenza:

  • selezione
  • proiezione Altre ancora utilizzano più tabelle:
  • prodotto cartesiano
  • unione
  • join
  • intersezione
  • differenza Unione = seleziona tutte le tuple presenti in almeno una delle due relazioni. Intersezione = seleziona tutte le tuple presenti in entrambe le relazioni. Differenza = seleziona tutte le tuple presenti esclusivamente in una delle due relazioni. Selezione = fornisce come risultato l’insieme delle tuple che soddisfano la condizione specificata. Proiezione = fornisce come risultato una nuova tabella che contiene tutte le righe della tabella di partenza ma con le sole colonne indicate. Prodotto cartesiano = restituisce una nuova tabella le cui righe sono ottenute concatenando ogni riga della prima tabella con tutte le righe della seconda tabella. Join = è un sottoinsieme del prodotto cartesiano a cui è stata applicata una clausola di selezione sull’uguaglianza dell’attributo comune. Left Join = completa solo le tuple del primo operando. Right Join = completa solo le tuple del secondo operando. Full join = completa le tuple di entrambi gli operandi. Self join = effettua la join di una tabella su se stessa.

SQL

SQL è un linguaggio non procedurale che opera sui dati memorizzati in un database relazionale, consente di:

  • inserire
  • ricercare
  • aggiornare
  • cancellare SQL può essere utilizzato in modo:
  • interattivo = quando l'utente digita il comando, questo viene immediatamente eseguito.
  • embedded = cioè all'interno di programmi scritti con linguaggi tradizionali. I risultati delle

istruzioni in questo caso non sono immediatamente visibili all'utente, ma vengono elaborati dal programmatore "ospite". CREATE TABLE permette di creare una tabella in cui registrare dati. Vanno inserite le colonne della tabella e per ogni nome di colonna deve essere specificato il tipo di dati e, se necessario, altre clausole. Al nome di ogni colonna possono essere specificate alcune clausole. Le principali clausole sono:

  • Primary key = definisce il campo come chiave primaria (univoca);
  • Foreign key = definisce il campo come chiave straniera (esterna);
  • Unique = definisce che il campo non può avere valori duplicati;
  • Not NULL = indica che il campo deve avere sempre il valore. In SQL possono essere definiti:
  • Dati numerici (interi e reali);
  • Dati alfanumerici (stringhe e date);
  • Oggetti. I dati in SQL possono essere:
  • Smallint = numero compreso tra - 33768 e 32767;
  • Integer = numero compreso - 2147483648 e 2147483648;
  • Decimal (p,q) = numero con un massimo di p cifre di cui q dopo il punto decimale;
  • Float (p) = numero compreso tra - 5.4,10E79 e 7.2,20E75;
  • Char (n) = stringa di massimo n caratteri, ma minore di 255;
  • Varchar (n) = stringa di massimo n caratteri, ma minore di 2048;
  • Interval = periodo di tempo (anni, mesi, giorni, ore, minuti, secondi e frazioni di secondo);
  • Date e Time = preciso istante temporale. Per reperire uno o più record in una tabella, SQL normalmente effettua un accesso sequenziale alla tabella leggendo una riga per volta. Se si ricerca una sola riga e la tabella è composta da numerose righe, questo metodo richiede ovviamente molto tempo ed è poco efficace. Per velocizzare la ricerca è necessario effettuare un accesso diretto dai dati, ma per poterlo fare bisogna definire un indice sul campo di ricerca. CREATE INDEX serve a creare un indice su una tabella esistente. L'uso degli indici è molto importante per rendere più veloci le operazioni di interrogazione della base di dati. Quando si aggiorna una tabella, però, SQL deve rivedere gli indici definiti sulla stessa. Ciò significa che il tempo di elaborazione delle istruzioni di modifica dei dati è maggiore. UNIQUE specifica che non si desiderano valori duplicati per l'indice. Quando è omessa i duplicati sono ammessi. ALTER TABLE permette all'utente di modificare la struttura di una tabella. La clausola successiva indica il tipo di modifica che si vuole effettuare sulla tabella (aggiungere, eliminare e modificare). ADD serve per inserire in un secondo momento una colonna in una tabella. DROP serve a cancellare una colonna da una tabella già esistente. CHANGE serve a modificare una colonna cambiando il tipo.

vogliamo che un certo tipo di utenza possa accedere indistintamente a tutti i campi. Per questi utenti si potrà creare una vista in cui appariranno soltanto alcuni dei campi della tabella in questione, ossia quelli consentiti;

  • semplificare la costruzione di query complesse = quando si devono estrapolare dati da più tabelle, può essere conveniente per maggiore semplicità creare una vista e sottoporre questa a interrogazione tramite il comando SELECT.