Basi di Dati Argomenti Modellazione concettuale modello ER

Basi di Dati

Argomenti • Modellazione concettuale (modello ER) • Traduzione in un modello logico (modello relazionale) • Interrogazione di una base dati (SQL SELECT)

Modellazione concettuale (modello ER)

Modello Entity Relationship (ER) Modello concettuale Fornisce una serie di costrutti per descrivere la realtà di interesse di facile comprensione, indipendente dal modo in cui la basi di dati viene descritta e gestita entro un DBMS Usato per descrivere schema concettuale di una base di dati

Costrutti principali del modello • Entità: classi di oggetti che hanno proprietà comuni ed esistenza autonoma • Relazione: legame logico che coinvolge due o più entità • Attributo: proprietà informativa elementare di un’entità (o anche di una relazione)

Altri costrutti del modello • Vincoli di integrità: limitazioni o specifiche espresse sui precedenti costrutti del modello: - cardinalità delle Relazioni - cardinalità degli Attributi - identificatori delle Entità (chiavi) • Ulteriori elementi (gerarchie di generalizzazione, attributi compositi) che non affrontiamo

Modello ER: rappresentazione grafica EntitàA (1, n) Attrib. D Relaz. C (0, n) Attrib. E EntitàB Attrib. F Attrib. G

Descrizione dominio • “Si vuole realizzare un archivio per la gestione di una libreria. I principali requisiti espressi dall’utente sono la possibilità di memorizzare i dati relativi ai libri (titolo, autore, casa editrice, anno, argomento, copie disponibili). Si devono poter cercare i libri a partire dal titolo, dall’autore, dall’argomento e dall’editore. [. . . ]”

Individuazione entità in gioco • Libro – – – Titolo Anno Copie disponibili Autore Casa editrice Argomento • Libro – Titolo – Anno – Copie disponibili • Autore • Casa editrice • Argomento

Perchè tutte queste entità ? • Integrità dei dati – un autore dovrebbe avere lo stesso nome per ogni suo libro; eventuali modifiche non dovrebbero essere apportate manualmente ad ogni libro • Occupazione di memoria – ripetere nome, cognome ed eventualmente altri dati per ogni libro scritto da un autore è sconveniente • Problemi in inserimento – Inserire ogni volta i dati completi di un autore rende molto probabile un errore

Individuazione relazioni fra entità Libro Con. Argomento Autore. Di Autore Edito. Da Casa Editrice

Cardinalità delle relazioni Libro (1, n) Con. Argom. (0, n) Argomento (1, 1) Autore. Di (0, n) Autore (1, 1) Edito. Da (0, n) Casa Editrice • Un Libro deve avere almeno un Autore • Un Libro deve avere una Casa Editrice • Un Autore può aver scritto più Libri

Cardinalità delle relazioni Tre tipologie in base alla cardinalità massima delle occorrenze di Entità nella relazione: 1 a 1: ad un’occorrenza di un’Entità corrisponde esattamente un’occorrenza di Entità (Persona e Dipartimento nella relazione Direttore) 1 a molti: ad un’occorrenza di un’Entità possono corrispondere più occorrenze di Entità ma non viceversa (Libro e Casa. Editrice nella relazione Editoda) molti a molti: ad un’occorrenza di un’Entità possono corrispondere più occorrenze di Entità e viceversa (Libro e Argomento nella relazione con. Argomento)

Individuazione attributi Anno Copie Libro Titolo (1, n) Con. Argom. Cognome (1, 1) Autore. Di (0, n) (1, 1) Autore Tel Edito. Da (0, n) Nome Numero albo Casa Editrice • Titolo è una stringa (una sequenza di caratteri) (0, n) Argomento • Anno è un numero intero (si potrebbero specificare dei vincoli) • Copie è un numero intero ≥ 0 • Tutti i suddetti non possono essere vuoti

Cardinalità attributi Anno Copie Libro Titolo (1, n) Con. Argom. (0, n) Argomento Cognome (1, 1) Autore. Di (0, n) (1, 1) Edito. Da (0, n) Nome Autore Tel (0, 1) Numero albo Casa Editrice Valore minimo e massimo di valori associati ad ogni occorrenza di entità o relazione • Nella maggior parte dei casi è (1, 1), quindi omessa • Card minima = 0 opzionale, = 1 obbligatorio • Card massima = N multivalore

Determinazione delle chiavi (1) Anno Copie Libro Titolo (1, n) Con. Argom. (0, n) Cognome (1, 1) Autore. Di (0, n) (1, 1) Edito. Da (0, n) Nome Autore Tel (0, 1) Numero albo Casa Editrice • Non possono esistere più libri aventi lo stesso titolo Argomento • Non possono esistere più autori con stesso cognome e nome

Determinazione delle chiavi (2) Anno Copie Libro (1, n) Titolo Con. Argom. (0, n) Argomento Cognome (1, 1) Autore. Di (0, n) (1, 1) Edito. Da (0, n) Nome Autore Tel (0, 1) Numero albo Casa Editrice • Non possono esistere più libri aventi lo stesso titolo, autore ed anno di pubblicazione

Determinazione delle chiavi (3) Anno Copie Libro (1, n) Titolo Con. Argom. (0, n) Argomento Cognome (1, 1) Autore. Di (0, n) (1, 1) Edito. Da (0, n) Nome Autore Tel (0, 1) Numero albo Casa Editrice • Non possono esistere più libri aventi lo stesso titolo, autore, casa editrice ed anno di pubblicazione

Riassunto modello ER Costrutti • Entità • Relazioni • Attributi Vincoli di integrità • Cardinalità delle Relazioni/degli Attributi • Identificatori di Entità (chiavi)

Ulteriori esempi ER Id. Società Id. Prod (0, n) Fornisce Id. Cli (1, n) Prodotto (0, n) Cliente Data. Incarico Id. Dipartimento (1, 1) Direttore (0, 1) Id. Persona

Traduzione in un modello logico (modello relazionale)

Modello Relazionale Modello logico Fornisce una serie di costrutti per descrivere la realtà di interesse Molto meno ricco del modello ER, più vicino alla reale rappresentazione dei dati interna all’elaboratore Alla base di un’altissima percentuale dei database presenti in commercio (Access, . . . ) Esistono definizioni formali, oltre ad una teoria rigorosa a riguardo

Costrutti del modello • elemento fondamentale è la relazione, informalmente una tabella • ogni colonna ha associato un nome (attributo) ed un dominio (insieme di valori che può assumere l’attributo) • Ogni riga di questa tabella viene detta tupla

Costrutti del modello LIBRO Titolo Anno Casa Editrice Il giro di boa 2003 Sellerio Il sogno di Scipione 2003 Longanesi I delitti di via Medina Sidonia 1996 Sellerio LIBRO(Titolo, Anno, Casa Editrice)

Traduzione da modello ER a modello Relazionale

Entità ed Attributi • Ad un’Entità corrisponde una relazione (tabella) • Agli Attributi dell’Entità corrispondono gli attributi nella relazione • Gli Attributi chiave dell’Entità corrispondono agli attributi chiave nella relazione

Entità ed Attributi Anno Copie Libro Titolo LIBRO(Titolo, Anno, Copie)

Le Relazioni • Diversi elementi del modello ER non hanno un corrispettivo in quello relazionale ed in particolare le Relazioni • Una Relazione può essere realizzata nel modello relazionale tramite il meccanismo di chiave esterna • Un attributo (o un gruppo di attributi) chiave di una tabella, se trasportato in un’altra viene detto chiave esterna e permette di realizzare una relazione fra le due tabelle • Praticamente una relazione viene individuata per via dell’uguaglianza dei valori di alcuni attributi

Le Relazioni Titolo Id. Casa. Editrice Anno Libro (1, 1) Edito. Da (0, n) Nome Casa. Editrice

Uguaglianza di valori Libro Titolo Anno Casa Editrice Il giro di boa 2003 1 Il sogno di Scipione 2003 2 I delitti di via Medina Sidonia 1996 1 Casa. Editrice Id. Casa. Editrice Nome 1 Sellerio 2 Longanesi

Id. Offerta Relazioni 1 a 1 (0, 1) Ordine (1, 1) Id. Ordine Buono. Ordine • Questo genere di relazione viene tradotta inserendo la chiave di una delle entità coinvolte nell’insieme degli attributi dell’altra • C’è un grado di libertà, ma la scelta ha delle conseguenze ‘non funzionali’ Id. Offerta(Id. Offerta) Buono. Ordine(Id. Ordine, Id. Offerta) 1 3 Id. Ordine Id. Offerta 1 1 2 3

Relazioni 1 ad n Titolo Nome Libro (1, 1) Edito. Da (0, n) Casa. Editrice • Questo genere di relazione viene tradotta inserendo la chiave dell’entità del lato n, nell’insieme degli attributi dell’altra • In questo caso la traduzione è rigida, non ci sono gradi di libertà Libro(Titolo, Nome. Editore) Titolo Nome. Editore xx aa yy aa Nome Casa. Editrice(Nome) aa bb

Relazioni n ad m Anno Libro Copie Cognome (1, n) Autore. Di (0, n) Nome Autore Titolo • Questo genere di relazione viene tradotta introducendo un’ulteriore relazione di supporto, avente come chiave l’insieme degli attributi componenti le chiavi delle altre entità coinvolte • Questa nuova relazione non ha un significato concettuale, ma è necessaria per poter utilizzare il meccanismo di chiave esterna

Relazioni n ad m Anno Libro Copie Cognome (1, n) Autore. Di (0, n) Nome Autore Titolo Libro(Titolo, Anno, Copie) Autore(Cognome, Nome) Titolo Anno Copie xx 2003 1 yy 2002 2 Cognome Nome Cc aa Dd bb Autore-Libro(Cognome, Nome, Titolo) Cognome Nome Titolo Cc aa xx Cc aa yy Dd bb xx

Riassunto: modello relazionale e traduzione • Entità relazioni (tabelle) • Attributi di entità attributi delle relazioni (colonne delle tabelle) • Relazioni 1 ad 1 inserimento della chiave di una delle relazioni nell’altra • Relazioni 1 ad n inserimento della chiave del lato n nella relazione corrispondente a Entità del lato 1 • Relazioni n ad m creazione di una nuova relazione avente come chiave l’insieme delle chiavi delle Entità coinvolte nella Relazione originale

Esempi (1) Id. Società Id. Prod (0, n) Fornisce Id. Cli (1, n) Prodotto (0, n) Cliente • • Società (Id. Soc) Prodotto (Id. Prod) Cliente (Id. Cli) Fornitura(Id. Soc, Id. Prod, Id. Cli) (Id. Soc chiave esterna verso Società, Id. Prod chiave esterna verso Prodotto, Id. Cli chiave esterna verso Cliente)

Esempi (2) Data. Incarico Id. Dipartimento (1, 1) Direttore (0, 1) Id. Persona • Persona (Id. Pers) • Dipartimento (Id. Dip, Id. Diret, Data. Incarico) (Id. Diret chiave esterna verso Persona)

Interrogazione di una base dati (SQL SELECT)

SQL SELECT: elementi di base • Structured Query Language linguaggio dichiarativo per utilizzo di basi dati relazionali – Data Description Language (definizione schema) – Data Manipulation Language (manipolazione dati) – Query Langage (interrogazione della base dati) Comando SELECT

Cosa si cerca SELECT “Cosa” FROM “Dove lo trovo” WHERE “A queste condizioni” • “Cosa” intende i nomi degli attributi che si intendono ottenere dalla ricerca • In caso di ambiguità, cioè lo stesso nome di attributo è presente in più tabelle, bisogna chiarire a quale ci si riferisce usando la forma Tabella. attributo • Per selezionare tutti gli attributi di una tabella di può usare la forma Tabella. *

Da dove si cerca SELECT “Cosa” FROM “Dove lo trovo” WHERE “A queste condizioni” • “Dove lo trovo” intende l’insieme delle tabelle che contengono gli attributi specificati nella clausola “cosa” o utilizzati in quella che specifica le condizioni

Criteri di selezione SELECT “Cosa” FROM “Dove lo trovo” WHERE “A queste condizioni” • Le condizioni possono essere divise in – semantiche (correlate al significato della ricerca) – di join (correlate alla necessità di chiarire le relazioni fra le tabelle) • Si possono (devono) combinare con operatori booleani (es. le condizioni di join devono essere in AND fra di loro)

Tenere conto delle relazioni Istruttore (Id. Istr, Nome, Cognome, Indirizzo, N-tel) Scheda (Id. Scheda, Difficoltà, Istr) (Istr chiave esterna verso Istruttore) Esercizi-schede (Id. Scheda, Id. Eserc, Ripetizioni) Esercizio (Id. Eserc, Nome, Descr) Qualora la query coinvolga informazioni provenienti da tutte le tabelle, la clausola WHERE dovrà indicare chiaramente che: • Istr in Scheda dev’essere uguale a Id. Istr in Istruttore • Id. Scheda in Esercizi-schede dev’essere uguale a quello in Scheda • Id. Eserc in Esercizio dev’essere uguale a quello in Esercizi-schede

Esempio di Query • Selezionare gli istruttori che abbiano assegnato l’esercizio ‘addominali’ • SELECT Istruttore. * FROM Istruttore i, Scheda s, Esercizischede es, Esercizio e WHERE e. Nome=‘addominali’ AND e. Id. Eserc=es. Id. Eserc AND es. Id. Scheda=s. Id. Scheda AND s. Istr=i. Id. Istr;

Riassunto: SQL SELECT • SELECT – “WHAT”: Cosa si cerca – Clausola FROM: “Dove”, da quali tabelle – Clausola WHERE: “A che condizioni”, semantiche e di join