Gestione Informatica dei Dati: Il Modello Relazionale, Slide di Elementi di Informatica

Scarica Gestione Informatica dei Dati: Il Modello Relazionale e più Slide in PDF di Elementi di Informatica solo su Docsity!

Roberto Foderà Dipartimento di Giurisprudenza Corso di laurea in Economia e commercio Anno acc. 2016/

Modello Entità – Relazione (E-R)

Il modello di rappresentazione Entità-Relazione è stato proposto da P. P. Chen nel 1976 in ambito informatico allo scopo di facilitare la progettazione di una base di dati.

Mediante tale modello è possibile costruire un grafo, ossia uno schema che costituisce una fotografia del fenomeno. Ciascuno schema è il risultato della composizione logica di cinque tipi di strutture di rappresentazione che si avvalgono di regole formali e di una simbologia grafica molto semplice ma estremamente chiara. Tali strutture sono: l'entità, la relazione, l'attributo, il sottoinsieme, la gerarchia di generalizzazione.

Una entità può essere definita da un attributo composto, qualora è definibile dall’unione di due attributi (ad esempio l’indirizzo dell’abitazione di residenza).

Modello Entità – Relazione (E-R)

nome attributo composto

nome dell’attributo nome dell’attributo

sottoinsieme

Una freccia rappresenta una relazione di sottoinsieme. Due unità si trovano in una relazione di sottoinsieme se ogni istanza dell’entità dipendente (detta entità figlia) è anche istanza dell’entità superiore (detta entità padre) mentre non è vero il contrario.

Modello Entità – Relazione (E-R)

Un esempio di modello E-R.

Famiglia

Tipologia

Numero componenti

Individuo componente

Sesso

Titolo di studio Condizione professionale

Età

I modelli logici

I modelli logici forniscono le regole di derivazione che permettono di passare dalla fase di livello concettuale al quella del livello realizzazione di un database, cioè per trasformare lo schema E-R nello schema delle relazioni. I modelli logici più utilizzati presentano tre strutture di relazione, e sono:

Il modello gerarchico

Studente (Cognome, Nome, Matricola, DataNascita)

Corso (Codice, Anno, Docente)

Docenti (Cognome, Nome, Materia) Aule (Codice, ID_Aula)

La struttura ad albero che caratterizza il modello gerarchico si basa sulla possibilità di individuare un segmento principale, il padre o la radice, dal quale dipendono n segmenti figli, che a loro volta si trasformano in padri per altri figli e così via.

A questi, in virtù della totale dipendenza dal padre, è possibile fare riferimento solo attraverso il passaggio dal nodo principale. Non è possibile dal figlio risalire al padre.

Il modello relazionale

È stato proposto nel 1970 da Edgar F. Codd nel suo articolo A Relational Model for Large Shared Data Banks apparso sulla rivista Communications of the ACM. Codd metteva in risalto i limiti dei modelli utilizzati in quegli anni, ovvero i modelli reticolare e gerarchico, e in particolare il fatto che tali modelli non distinguessero il livello logico e quello fisico dei dati. Tali modelli, infatti, operavano attraverso puntatori e l'accesso ai dati avveniva sfruttando la rappresentazione fisica dei dati. Le difficoltà emergevano vuoi per una variazione nella struttura fisica, ad esempio per obsolescenza della macchina, vuoi nella copia dei dati da un elaboratore ad un altro.

Il modello relazionale opera una distinzione tra livello fisico e livello logico, ottenendo l’indipendenza dall’organizzazione fisica dei dati.

Nel modello relazionale l'accesso ai dati avviene a livello logico astraendo dalla loro rappresentazione fisica. Nonostante ciò il successo del modello relazionale è stato lento, in quanto la proprietà di indipendenza fisica dei dati rese difficile una implementazione efficiente delle basi di dati relazionali. Solo dagli anni ‘ le basi di dati relazionali sono diventate una realtà e oggi è il modello più diffuso.

Il modello relazionale può essere suddiviso in due componenti principali:

• le strutture che permettono di organizzare i dati;
• i vincoli di integrità che permettono di inserire solo dati corretti per la realtà modellata.

Il modello relazionale

• relazione matematica: come nella teoria degli insiemi
• relazione (dall’inglese relationship) che rappresenta una classe di fatti, nel modello Entity-Relationship; tradotto anche con associazione o correlazione
• relazione secondo il modello relazionale dei dati

Il modello relazionale

• D1, …, Dn (n insiemi anche non distinti)
• prodotto cartesiano D1×…×Dn:
  • l’insieme di tutte le n-uple (d1, …, dn) tali che d1D1, …, dn  Dn
• relazione matematica su D1, …, Dn:
  • un sottoinsieme di D1×…×Dn.
• D1, …, Dn sono i domini della relazione

Relazione matematica

Il modello relazionale

• una relazione matematica è un insieme di n-uple ordinate:
  • (d1, …, dn) tali che d1D1, …, dn  Dn
• una relazione è un insieme; quindi:
  • non c'è ordinamento fra le n-uple
  • le n-uple sono distinte
  • ciascuna n-upla è ordinata: l’ i-esimo valore proviene dall’ i-

esimo dominio

Relazione matematica: proprietà

Il modello relazionale

La struttura è posizionale.

A ciascun dominio si associa un nome (attributo), che ne

descrive il "ruolo"

Partite  string × string × int × int

Juventus Palermo 0 1

Lazio Milan 2 0

Juventus Roma 1 0

Roma Palermo 1 2

Casa Ospite RetiCasa RetiOspite Juventus Palermo 0 1 Lazio Milan 2 0 Juventus Roma 1 0 Roma Palermo 1 2

Il modello relazionale

Il modello è basato su valori, ovvero i riferimenti fra dati in relazioni

diverse sono rappresentati per mezzo di valori dei domini che

compaiono nelle ennuple (tuple).

Struttura basata su valori: vantaggi

• indipendenza dalle strutture fisiche che possono cambiare

dinamicamente

• si rappresenta solo ciò che è rilevante dal punto di vista

dell’applicazione

• l’utente finale vede gli stessi dati dei programmatori
• i dati sono portabili più facilmente da un sistema ad un altro

Il modello relazionale

Gestione informatica dei dati Esempio ripreso da Atzeni-Ceri-Paraboschi-Torlone, Basi di dati, Capitolo 2, pp. 21-

Il modello relazionale