Sistemi per il recupero delle informazioni RIASSUNTO ESEMPIO

Sistemi per il recupero delle informazioni RIASSUNTO

ESEMPIO

ESEMPIO VIENE TRADOTTO NELLO SCHEMA MUSEI (Nome. M, Città, Indirizzo, Direttore) ARTISTI (Nome. A, Nazionalità, Data. N, Data. M) OPERE (Codice, Anno, Titolo, Nome. M*, Nome. A*) PERSONAGGI (Personaggio, Codice*) DIPINTI (Codice*, Tipo, Larghezza, Altezza) SCULTURE (Codice*, Materiale, Altezza, Peso)

RELAZIONE E TABELLA Orario Insegnamento Analisi matem. I Basi di dati Chimica Fisica II Sistemi inform. Docente Luigi Neri Piero Rossi Nicola Mori Mario Bruni Piero Rossi Aula N 1 N 2 N 1 N 3 Ora 8: 00 9: 45 11: 45 9: 45 8: 00 ORARIO (Insegnamento, Docente, Aula, Ora) Relazione e tabella sono sinonimi

SCHEMA Orario Insegnamento Analisi matem. I Basi di dati Chimica Fisica II Sistemi inform. Docente Luigi Neri Piero Rossi Nicola Mori Mario Bruni Piero Rossi Aula N 1 N 2 N 1 N 3 Ora 8: 00 9: 45 11: 45 9: 45 8: 00 ORARIO (Insegnamento, Docente, Aula, Ora) Le colonne della tabella formano lo schema della relazione

ISTANZE Orario Insegnamento Analisi matem. I Basi di dati Chimica Fisica II Sistemi inform. Docente Luigi Neri Piero Rossi Nicola Mori Mario Bruni Piero Rossi Aula N 1 N 2 N 1 N 3 Ora 8: 00 9: 45 11: 45 9: 45 8: 00 ORARIO (Insegnamento, Docente, Aula, Ora) I contenuti delle righe della tabella formano le istanze della relazione

DATABASE Corsi Aule Corso Docente Aula Basi di dati Rossi DS 3 Sistemi Neri N 3 Reti Bruni N 3 Controlli Bruni G Corsi. Sedi Nome Edificio Piano DS 3 OMI Terra N 3 OMI Terra G Pincherle Primo Corso Aula Edificio Piano Sistemi N 3 OMI Terra Reti N 3 OMI Terra Controlli G Pincherle Primo Un database e’ un insieme di tabelle

DA MODELLO A OGGETTI A MODELLO RELAZIONALE La trasformazione di uno schema a oggetti in uno schema relazionale avviene eseguendo i seguenti passi: 1. 2. 3. 4. 5. 6. rappresentazione delle classi rappresentazione delle associazioni uno a uno e uno a molti; rappresentazione delle associazioni molti a molti o non binarie; rappresentazione delle gerarchie di inclusione; rappresentazione degli attributi multivalore; appiattimento gli attributi composti

Riassumendo Le regole di traduzione n Entità: diventano tabelle ed i loro identificatori chiavi primarie n Associazioni 1 -1: se obbligatorie si procede come per le 1 -N scegliendo il lato in cui includere gli attributi e la chiave esterna; se una opzionale si includono gli attributi e la chiave esterna sul lato“obbligatorio”; se entrambe opzionali si costruisce una tabella autonoma come per il caso N-N. n Associazioni 1 -N: gli attributi dell’associazione e la chiave primaria della tabella relativa all’entità dal lato “N” sono inclusi nella tabella relativa all’entità dal lato“ 1”. n Associazioni N-N: diventano tabelle con chiave primaria formata dall’unione delle chiavi delle entità coinvolte

Accesso ai Dati nei Sistemi Relazionali Una base di dati può essere utilizzata con due modalità: Ø interattivamente: l’utente interagisce direttamente con la base di dati presentando al sistema una richiesta di dati. Tale richiesta prende il nome di interrogazione (query). L’interrogazione viene interpretata dal sistema, che in risposta restituisce i dati richiesti. Nella richiesta devono essere specificate le proprietà dei dati che interessano. Se ad es. vogliamo l’elenco dei libri scritti da Calvino, nella richiesta deve essere specificata questa proprietà. L’interrogazione deve essere formulata per mezzo di un linguaggio formale. Ø

LINGUAGGI RELAZIONALI Come esempio di linguaggi per l’uso interattivo di basi di dati, relazionali, vediamo Ø

Algebra relazionale n Insieme di operatori ¨ su relazioni ¨ che producono relazioni (tabelle) ¨ e possono essere composti per svolgere operazioni più complesse

OPERATORI FONDAMENTALI n Gli operatori fondamentali dell’algebra relazionale sono: ¨ Ridenominazione; ¨ Unione; ¨ Intersezione; ¨ Differenza; ¨ Proiezione; ¨ Restrizione (o Selezione); ¨ Prodotto. n I simboli R, S, . . . denotano relazioni, A, B, …attributi e X, Y, …insiemi di attributi

RIDENOMINAZIONE Paternità Padre Figlio Adamo Abele Adamo Caino Abramo Isacco Genitore Padre (Paternità) Genitore Padre Figlio Adamo Abele Adamo Caino Abramo Isacco

ESEMPIO DI UNIONE

ESEMPIO DI INTERSEZIONE

ESEMPIO DI DIFFERENZA

selezione proiezione operatori "ortogonali“ selezione: decomposizione orizzontale proiezione: decomposizione verticale

ESEMPIO PROIEZIONE n cognome e filiale di tutti gli impiegati Matricola Cognome Filiale Stipendio 7309 Neri Napoli 55 5998 Neri Milano 64 9553 Rossi Roma 44 5698 Rossi Roma 64 Cognome, Filiale (Impiegati)

ESEMPIO RESTRIZIONE Impiegati che • guadagnano più di 50 e lavorano a Milano • hanno lo stesso nome della filiale presso cui lavorano

Operatori booleani n Connettivi logici ¨ (AND), ¨ (OR), ¨ (NOT) n Operatori di confronto ¨ = (uguale) (diverso) ¨ (maggiore) (minore) ¨ (maggiore o uguale) ¨ (minore o uguale)

n impiegati che guadagnano più di 50 Impiegati Matricola Cognome Filiale Stipendio 7309 Rossi Roma 55 5998 Neri Milano 64 9553 5698 Milano Neri Milano Napoli 44 64 5698 Neri Napoli 64 Stipendio > 50 (Impiegati)

n impiegati che guadagnano più di 50 e lavorano a Milano Impiegati Matricola Cognome Filiale Stipendio 5998 7309 Rossi Neri Milano Roma 55 64 5998 Neri Milano 64 9553 Milano 44 5698 Neri Napoli 64 Stipendio > 50 AND Filiale = 'Milano' (Impiegati)

Selezione e proiezione n n Combinando selezione e proiezione, possiamo estrarre interessanti informazioni da una relazione matricola e cognome degli impiegati che guadagnano più di 50 Matricola Cognome 7309 Rossi 5998 Neri 9553 5698 Milano Neri 5698 Neri Filiale Roma Milano Napoli Stipendio 55 64 44 64 64 Matricola, Cognome ( Stipendio > 50 )(Impiegati)

PRODOTTO (Join) Numero Voto Numero Candidato 1 25 1 Mario Rossi 2 13 2 Nicola Russo 3 27 3 Mario Bianchi 4 28 4 Remo Neri Numero Candidato Voto 1 Mario Rossi 25 2 Nicola Russo 13 3 Mario Bianchi 27 4 Remo Neri 28

ESEMPIO - I n join completo: ogni ennupla contribuisce al risultato

ESEMPIO - II n Join non completo: alcuni valori tra gli attributi comuni non coincidono, quindi, alcune ennuple non partecipano al JOIN

ESEMPIO - III n Join vuoto: caso limite ¨ potrebbe anche succedere che nessuna ennupla trovi il corrispettivo

ESEMPIO - IV n L’altro caso estremo del JOIN ¨ ogni ennupla di R 1 si combina con ogni ennupla di R 2 ¨ la cardinalita’ del risultato e’ il prodotto delle cardinalita’

Prodotto cartesiano Impiegati Impiegato Reparto Codice Capo Rossi A A Mori Neri B B Bruni Bianchi B Reparti Impiegati JOIN Reparti Impiegato Reparto Codice Capo Rossi A A Mori Rossi A B Bruni Neri B A Mori Neri B B Bruni Bianchi B A Mori Bianchi B B Bruni

Sistemi per il recupero delle informazioni DATABASE MANAGEMENT SYSTEM (DBMS)

COS’E’ UNA BASE DATI Una base di dati è una raccolta di dati permanenti suddivisi in due categorie: Ø I METADATI Ø I DATI

COS’E’ UNA BASE DATI I METADATI i metadati, ovvero lo schema della base di dati, sono una raccolta di definizioni che descrivono Ø la struttura di alcuni insiemi dati, Ø le restrizioni sui valori ammissibili dei dati Ø le relazioni esistenti fra gli insiemi. Lo schema va definito prima di creare i dati ed è indipendente dalle applicazioni che usano la base di dati.

COS’E’ UNA BASE DATI I DATI i dati, le rappresentazioni dei fatti conformi alle definizioni dello schema, con le seguenti caratteristiche: a) sono organizzati in insiemi omogenei, fra i quali sono definite delle relazioni. b) sono molti, in assoluto e rispetto ai metadati, e non possono essere gestiti in memoria temporanea; c) sono permanenti, cioè, una volta creati, continuano ad esistere finché non sono esplicitamente rimossi; d) sono accessibili mediante transazioni; e) sono protetti sia da accesso da parte di utenti non autorizzati, sia da corruzione dovuta a malfunzionamenti hardware e software; f) sono utilizzabili contemporaneamente da utenti diversi.

Data. Base Management System (DBMS) - I Le caratteristiche delle basi di dati sono garantite da un sistema per la gestione di basi di dati (DBMS, Data Base Management System), che ha il controllo dei dati e li rende accessibili agli utenti autorizzati. Un DBMS è un sistema centralizzato o distribuito che offre opportuni linguaggi a) per definire lo schema della base di dati, b) per scegliere le strutture dati per la memorizzazione dei dati, c) per usare la base di dati interattivamente o da programmi.

Data. Base Management System (DBMS) - II n Un sistema di gestione di basi di dati è un sistema software in grado di gestire collezioni di dati che siano grandi, condivise e persistenti, assicurando la loro affidabilità e privatezza. n Un DBMS deve essere efficiente ed efficace. ¨ Esempi di prodotti software disponibili sul mercato: Access, DB 2, Oracle, Informix, Sybase, SQLServer

I DATABASE SONO. . . n n n grandi ¨ dimensioni (molto) maggiori della memoria centrale dei sistemi di calcolo utilizzati ¨ il limite deve essere solo quello fisico dei dispositivi persistenti ¨ hanno un tempo di vita indipendente dalle singole esecuzioni dei programmi che le utilizzano condivisi ¨ ogni organizzazione è divisa in settori o comunque svolge diverse attività. Ciascun settore/attività ha un (sotto) sistema informativo (non necessariamente disgiunto) ¨ Una base di dati e' una risorsa integrata, condivisa fra applicazioni ¨ Conseguenze: n Attivita' diverse su dati condivisi: meccanismi di autorizzazione n Accessi di più utenti ai dati condivisi: controllo della concorrenza

I DBMS GARANTISCONO… n n PRIVATEZZA ¨ Si possono definire meccanismi di autorizzazione n l'utente A è autorizzato a leggere tutti i dati e a modificare quelli sul ricevimento n l'utente B è autorizzato a leggere X e a modificare Y AFFIDABILITA` (per le basi di dati): ¨ resistenza a malfunzionamenti hardware e software ¨ una base di dati è una risorsa pregiata e quindi deve essere conservata a lungo termine

I DBMS DEVONO ESSERE … n EFFICIENTI ¨ Cercano di utilizzare al meglio le risorse di spazio di memoria (principale e secondaria) e tempo (di esecuzione e di risposta) ¨ I DBMS, con tante funzioni, rischiano l'inefficienza e per questo ci sono grandi investimenti e competizione ¨ L’efficienza è anche il risultato della qualità delle applicazioni n EFFICACI ¨ Cercano di rendere produttive le attività dei loro utilizzatori, offrendo funzionalità articolate, potenti e flessibili: n il corso è in buona parte dedicato ad illustrare come i DBMS perseguono l'efficacia

FUNZIONALITA’ DEI DBMS Un DBMS offre specifiche funzionalità per i seguenti scopi: – definizione di basi di dati; – uso dei dati; – controllo dei dati; – amministrazione della base di dati; – distribuzione dei dati.

ARCHITETTURA STANDARD - I utente Livello esterno Livello logico Livello interno database utente Livello esterno

LINGUAGGI PER DATABASE n Un altro contributo all’efficacia: disponibilità di vari linguaggi e interfacce linguaggi testuali interattivi (SQL) comandi (SQL) immersi in un linguaggio ospite (Pascal, Java, C. . . ) comandi (SQL) immersi in un linguaggio ad hoc, con anche altre funzionalità (p. es. per grafici o stampe strutturate) con interfacce amichevoli (senza linguaggio testuale)

Controllo dei dati Una caratteristica molto importante dei DBMS è il tipo di meccanismi offerti per garantire le seguenti proprietà di una base di dati: Ø Ø Ø integrità affidabilità sicurezza

TRANSAZIONI (PER L‘UTENTE) n Esempi: ¨ versamento presso uno presso sportello bancario ¨ emissione di certificato anagrafico ¨ dichiarazione presso l’ufficio di stato civile ¨ prenotazione aerea n Due accezioni ¨ Per l'utente: n programma a disposizione, da eseguire per realizzare una funzione di interesse ¨ Per il sistema: n sequenza indivisibile di operazioni

Sistemi per il recupero delle informazioni VISTE

Viste n Rappresentazioni diverse per gli stessi dati (schema esterno) n n Relazioni di base: contenuto autonomo Relazioni derivate: ¨ relazioni il cui contenuto è funzione del contenuto di altre relazioni (definito per mezzo di interrogazioni) n Le relazioni derivate possono essere definite su altre derivate Due tipi di relazioni derivate: ¨ viste materializzate ¨ relazioni virtuali (o viste) n

Viste materializzate e virtuali n relazioni derivate memorizzate nella base di dati ¨ vantaggi: n immediatamente disponibili per le interrogazioni ¨ svantaggi: n ridondanti n appesantiscono gli aggiornamenti n sono raramente supportate dai DBMS n relazioni virtuali (o viste): ¨ sono supportate dai DBMS (tutti) ¨ una interrogazione su una vista viene eseguita "ricalcolando" la vista (o quasi)

Viste, esempio Afferenza una vista: Supervisione = PROJ Impiegato, Direzione Impiegato Reparto Rossi A Reparto Capo Neri B A Mori Bianchi B B Bruni n Capo (Afferenza JOIN Direzione)

Viste, motivazioni n Schema esterno: ogni utente vede solo ¨ ciò che gli interessa e nel modo in cui gli interessa, senza essere distratto dal resto ¨ ciò che e' autorizzato a vedere (autorizzazioni) n Strumento di programmazione: ¨ si può semplificare la scrittura di interrogazioni: espressioni complesse e sottoespressioni ripetute n L'utilizzo di viste non influisce sull'efficienza delle interrogazioni

Viste e aggiornamenti, attenzione Afferenza Impiegato Reparto Capo Rossi A A Mori Neri B B Bruni Verdi A B C Bruni Supervisione n Direzione Impiegato Capo Rossi Mori Neri Bruni Verdi Mori Vogliamo inserire, nella vista, il fatto che Lupi ha come capo Bruni; oppure che Belli ha come capo Falchi; come facciamo?

Viste e aggiornamenti n "Aggiornare una vista": ¨ modificare le relazioni di base in modo che la vista, "ricalcolata" rispecchi l'aggiornamento n L'aggiornamento sulle relazioni di base corrispondente a quello specificato sulla vista deve essere univoco n In generale però non è univoco! n Ben pochi aggionamenti sono ammissibili sulle viste

Sistemi per il recupero delle informazioni IL LINGUAGGIO SQL 52

INTRODUZIONE Le interrogazioni devono essere scritte in un linguaggio formale con caratteristiche tali da renderlo adatto ad esprimere interrogazioni sulla BD, e da essere facilmente interpretato dal sistema. Il linguaggio generalmente usato si chiama SQL (Structured Query Language) n È un linguaggio di interrogazione e manipolazione della base dati e delle informazioni in essa contenute n Creato negli anni ’ 70 presso IBM , inizialmente solo come linguaggio di interrogazione. Ora è linguaggio di riferimento per Data. Base relazionali. Standardizzato grazie al lavoro di ISO (international standard organization) e ANSI (american national standard institute) n

SQL n n n n originariamente "Structured Query Language", ora "nome proprio" linguaggio con varie funzionalità: ¨ contiene sia il DDL (schema) sia il DML(istanza) ne esistono varie versioni ¨ vediamo gli aspetti essenziali, non i dettagli prima proposta SEQUEL (1974); prime implementazioni in SQL/DS e Oracle (1981) dal 1983 ca. "standard di fatto" standard (1986, poi 1989 e infine 1992, 1999) - ISO, ANSI ¨ standard per i software che usano il modello relazionale ¨ recepito solo in parte

DDL, DML, DCL n Data Definition Language (DDL) ¨ permette di creare e cancellare DB o di modificarne la struttura. Sono i comandi DDL a definire la struttura del DB e quindi i dati in esso contenuti. Ma non fornisce gli strumenti per modificare i dati stessi: per tale scopo si usa il DML. L’utente deve avere i permessi necessari per agire sulla struttura del DB che vengono dati tramite il DCL n Data Manipulation Language (DML) ¨ permette di inserire, cancellare, modificare e leggere i dati all’interno delle tabelle di un DB. La struttura di questi dati deve essere già stata definita tramite il DDL. Il permesso di accedere ai dati deve essere assegnato all’utente tramite il DCL. n Data Controlo Language (DCL) ¨ serve a fornire o revocare agli utenti i permessi per poter usare i comandi DML e DDL oltre agli stessi comandi DCL.

CREAZIONE DI TABELLE Per definire una relazione (detta tabella nella terminologia SQL), si usa il comando “create table”: definisce uno schema di relazione e ne crea un’istanza vuota; specifica attributi, domini e vincoli; ad esempio Libri(titolo, autore, codice_isbn)

CREATE TABLE, esempio CREATE TABLE Impiegato( Matricola CHAR(6) PRIMARY KEY, Nome CHAR(20) NOT NULL, Cognome CHAR(20) NOT NULL, Dipart CHAR(15), Stipendio NUMERIC(9) DEFAULT 0, FOREIGN KEY(Dipart) REFERENCES Dipartimento(Nome. Dip), UNIQUE (Cognome, Nome) )

Domini n Domini elementari (predefiniti) ¨ Carattere: singoli caratteri o stringhe, anche di lunghezza variabile ¨ Bit: singoli booleani (flag) o stringhe di bit ¨ Numerici: n esatti (es: numeric, decimal) n approssimati (es: float) ¨ Data, ora, intervalli di tempo – UTC (Universal time coordinate) ¨ Introdotti in SQL: 1999: n Boolean n BLOB, CLOB (Binary/Character large object): per grandi immagini e testi n Domini definiti dall'utente (semplici, ma riutilizzabili)

VINCOLI A ogni attributo possono essere associati dei vincoli ■ default: indica il valore che un attributo deve avere quando viene inserito un record che, in corrispondenza di quell’attributo non ha assegnato alcun valore ■ not null: i valori inseriti in quel campo devono essere diversi non nulli ■ Es: Cognome CHAR(20) not null ■ unique: il valore può comparire una volta sola ■ primary key: chiave primaria, (una sola, implica NOT NULL)

VINCOLI ■ Il valore di un attributo dichiarato NOT NULL va obbligatoriamente specificato quando si aggiunge un’ennupla alla relazione. ■ Un altro vincolo è l’eventuale chiave primaria dichiarata con l’opzione primary key. Gli attributi della chiave primaria non possono assumere valori NULL. Quando nella definizione di una tabella sono dichiarati dei vincoli il sistema che gestisce la BD controlla che le operazioni che modificano la tabella inserendo nuove ennuple o modificando i valori di attributi non violino i vincoli dichiarati. Se un vincolo può essere violato l’operazione non viene eseguita e viene segnalata una condizione di errore

PRIMARY KEY n Matricola CHAR(6), …, PRIMARY KEY (Matricola)

CHIAVI ESTERNE Vediamo come introdurre una chiave esterna attraverso il comando Foreign Key create table studenti ( nome char(20), matricola char(8) not null, provincia char(2), anno_nascita smallint, primary key (matricola) foreign key (codice) references CDL, on delete no action, ) create table CDL ( facoltà char(20), nome char(20) not null, primary key (codice), )

CHIAVI ESTERNE Quando si dichiara un vincolo di chiave esterna, il sistema fa i seguenti controlli: 1. quando si inserisce un’ennupla nella tabella Studenti, o quando si modifica il campo chiave esterna, il valore della chiave esterna deve essere presente in un’ennupla della tabella CDL; 2. quando si elimina un’ennupla dalla tabella CDL, se il valore della sua chiave primaria è usato come valore di una chiave esterna di un’ennupla della tabella Studenti, allora sono possibili tre scelte: a. on delete no action: per proibire la cancellazione dell’ennupla da CDL. Questa opzione vale anche quando si modifica il valore della chiave primaria di CDL; b. on delete cascade, per eliminare sia l’ennupla da CDL che tutte le ennuple di Studenti che usano il valore della chiave primaria dell’ennupla che si elimina; c. on delete set null, per eliminare l’ennupla da CDL e porre a null il valore della chiave esterna di tutte le ennuple di Studenti che usano il valore della chiave primaria dell’ennupla che si elimina.

Vincolo di integrità referenziale n Un vincolo di integrità referenziale (“foreign key”) fra gli attributi X di una relazione R 1 e un’altra relazione R 2 impone ai valori su X in R 1 di comparire come valori della chiave primaria di R 2

Azioni compensative n Esempio: ¨ Viene eliminata una ennupla causando una violazione n Comportamento “standard”: ¨ Rifiuto dell'operazione n Azioni compensative: ¨ Eliminazione in cascata ¨ Introduzione di valori nulli

MODIFICA DEI DATI Nuovi dati si inseriscono nella tabella con il comando INSERT. Ad esempio, per aggiungere una nuova ennupla alla relazione Studenti si dà il comando INSERT INTO Studenti VALUES ("Tizio", "081575", "MI", “ 1985”) Per cambiare invece l’attributo Provincia da “MI” a “TO” per lo studente con Matricola "081575", si dà il comando: UPDATE Studenti SET Provincia = “TO” WHERE Matricola = "081575" Per eliminare invece l’ennupla dello studente con matricola "081575", si dà il comando: DELETE Studenti WHERE Matricola = "081575"

Transazioni in SQL n Istruzioni fondamentali ¨ begin transaction: specifica l'inizio della transazione (le operazioni non vengono eseguite sulla base di dati) ¨ commit work: le operazioni specificate a partire dal begin transaction vengono eseguite ¨ rollback work: si rinuncia all'esecuzione delle operazioni specificate dopo l'ultimo begin transaction. Tutte le modifiche effettuate sui dati in precedenza (a partire dall’inizio della transazione) sono cancellate. Annulla la transazione begin transaction; update Conto. Corrente set Saldo = Saldo – 10 where Numero. Conto = 12345 ; update Conto. Corrente set Saldo = Saldo + 10 where Numero. Conto = 55555 ; commit work;

RECUPERO DEI DATI: IL COMANDO SELECT n OBIETTIVI: Scrivere una query in linguaggio SQL ¨ selezionare ed elencare tutte le righe e le colonne di una tabella ¨ selezionare ed elencare determinate colonne di una tabella ¨ selezionare ed elencare le colonne di più tabelle n Anche se la parola query può essere tradotta in interrogazione o domanda, una query SQL non è necessariamente una domanda, può essere un comando per svolgere una delle seguenti operazioni: ¨ creare o cancellare una tabella ¨ inserire, modificare o cancellare campi ¨ ricercare informazioni specifiche in più tabelle e restituire i risultati in un particolare ordine ¨ modificare i parametri di protezione di un database

ESEMPIO - I n Si consideri il seguente schema relazionale Catalogo ( ISBN, Titolo, Casa. Ed, Anno. Ed) n Supponiamo che interessi conoscere il titolo e la casa editrice dei libri pubblicati nel 2001. Occorre: 1. consultare la relazione Catalogo

ESEMPIO - II 2. considerare solo le ennuple in cui Anno. Ed = 2001 3. prelevare da queste ennuple i valori degli attributi Titolo e Casa. Ed n Questa sequenza di operazioni viene eseguita dal DBMS, purché gli venga trasmesso un opportuno comando (interrogazione) nel linguaggio SQL: SELECT Titolo, Casa. Ed FROM Catalogo WHERE Anno. Ed = 2001 dove SELECT, FROM e WHERE sono parole riservate del linguaggio SQL.

STRUTTURA DEL COMANDO n Una interrogazione (query) SQL agisce sulle relazioni definite nella base di dati, e restituisce come risultato una relazione. ¨ questa viene in generale visualizzata sul monitor, oppure stampata; può anche essere memorizzata nella base di dati o può essere utilizzata in altre interrogazioni. n Nei casi più semplici una interrogazione SQL deve specificare ¨ quali sono le informazioni che interessano ¨ in quali relazioni si trovano ¨ quali proprietà devono avere

SELECT Quali sono le informazioni che interessano SELECT Attributo 1, Attributo 2, . . . è presente in ogni interrogazione e definisce lo schema della relazione risultato. Più avanti vedremo che può avere una forma più complessa. Esempio: SELECT Titolo, Casa. Ed significa che ci interessano il titolo e la casa editrice Le singole colonne verranno elencate nello stesso ordine indicato. Il comando Select in SQL equivale all’operazione di proiezione dell’algebra relazionale.

FROM In quali relazioni si trovano FROM Relazione 1, Relazione 2, . . . è presente in ogni interrogazione e specifica quali relazioni occorre visitare per ottenere il risultato. Esempio: FROM Catalogo significa che per estrarre le informazioni che interessano occorre prendere in esame la relazione Catalogo. Per selezionare dati da un’altra tabella è sufficiente modificare la clausola FROM

WHERE Quali proprietà devono essere soddisfatte WHERE Condizione La condizione è espressa sugli attributi delle relazioni specificate nella clausola FROM. Può non essere presente, quando non si vogliono specificare condizioni. Esempio: WHERE Anno. Ed = 2001 significa che interessano informazioni relative ai libri editi nel 2001.

ESEMPIO - I n Abbiamo visto che l’interrogazione SELECT Titolo, Casa. ED FROM Catalogo WHERE Anno. Ed = 2001 restituisce la relazione contenente titolo e casa editrice dei libri editi nel 2001

ESEMPIO - II Invece l’interrogazione SELECT Titolo, Casa. ED FROM Catalogo restituisce la relazione contenente titolo e casa editrice di tutti i libri presenti nel catalogo

Riassumendo… n Riepilogando la forma generale di un interrogazione SQL è, nei casi più semplici, la seguente: SELECT Attributo 1, Attributo 2, . . . FROM Relazione 1, Relazione 2, . . . [WHERE Condizione] n n Le parole in maiuscolo sono parole riservate del linguaggio SQL, sono fisse e specificano le clausole dell’ interrogazione; la clausola WHERE può mancare Le parole in minuscolo sono variabili, e rappresentano le relazioni, gli attributi, le condizioni che riguardano la specifica interrogazione

Selezione e proiezione Persone n Nome e reddito delle persone con meno di trenta anni PROJNome, Reddito(SELEta<30(Persone)) SELECT Nome, Reddito FROM Persone WHERE Eta < 30 Nome Età Reddito Andrea 27 21 Aldo 25 15 Maria 55 42 Anna 50 35 Filippo 26 30 Luigi 50 40 Franco 60 20 Olga 30 41 Sergio 85 35 Luisa 75 87

Persone Nome Età Reddito Andrea 27 21 21 Aldo 25 15 15 Filippo Maria 26 55 30 30 42 Anna 50 35 Filippo 26 30 Luigi 50 40 Franco 60 20 Olga 30 41 Sergio 85 35 Luisa 75 87

SELECT, abbreviazioni (alias) SELECT Nome, Reddito FROM Persone WHERE Eta < 30 SELECT p. nome as nome, p. reddito as reddito FROM persone as p WHERE p. eta < 30

Selezione, senza proiezione n Nome, età e reddito delle persone con meno di trenta anni SELEta<30(Persone) SELECT * FROM Persone WHERE Eta < 30

Proiezione, senza selezione n Nome e reddito di tutte le persone PROJNome, Reddito(Persone) SELECT Nome, Reddito FROM Persone

Condizione complessa SELECT * FROM Persone WHERE reddito > 25 and (eta < 30 or eta > 60)

EVITARE I DUPLICATI n Si consideri la seguente interrogazione SELECT Casa. Ed FROM Catalogo Se una casa editrice è presente nel catalogo con 1000 libri, il suo nome comparirà 1000 volte nel risultato n Se vogliamo evitare che ciò avvenga, scriveremo SELECT DISTINCT Casa. Ed FROM Catalogo che ha come risultato le case editrici presenti nel catalogo, rappresentate una sola volta

DISTINCT n In generale la specifica DISTINCT nella clausola SELECT elimina i duplicati dal risultato n La forma generale di un interrogazione SQL che abbiamo visto fin qui è quindi la seguente: SELECT [DISTINCT] Attributo 1, Attributo 2, . . . FROM Relazione 1, Relazione 2, . . . [ WHERE Condizione] dove le parti racchiuse tra parentesi quadre possono mancare

L’uso di * n n n Nella clausola SELECT si può specificare * in luogo della lista di attributi; in tal caso il risultato contiene tutti gli attributi delle relazioni specificate nella clausola FROM. L’asterisco (*) di select * indica al database di fornire TUTTE le colonne associate alla tabella SELECT * FROM Catalogo WHERE Casa. Ed = “Feltrinelli” Restituisce come risultato

RIEPILOGO Le parole SELECT e FROM consentono a una query di caricare dei dati. E’ possibile creare una query generica e includere tutte le colonne con l’istruzione SELECT *. E’ anche possibile selezionare solo alcune colonne e anche modificare l’ordine in cui devono essere presentate. La parola chiave DISTINCT limita l’output delle query poiché consente di escludere i valori duplicati di una colonna.

ESPRESSIONI, CONDIZIONI E OPERATORI Obiettivi n ampliare la query con qualche nuovo termine n introdurre gli operatori. In particolare impareremo a: n capire cos’è una espressione e come si utilizza n capire cos’è una condizione e come si utilizza n familiarizzare con la clausola WHERE n imparare ad usare gli operatori aritmetici, di confronto, di caratteri, logici e di insiemi n conoscere altri utili operatori

ESPRESSIONI n La definizione di espressione è semplice: un’espressione restituisce un valore n Nella seguente istruzione, NOME, INDIRIZZO, TELEFONO E RUBRICA sono espressioni: SELECT NOME, INDIRIZZO, TELEFONO, RUBRICA FROM RUBRICA; ¨ NOME è n La seguente espressione: WHERE NOME = ‘ROSSI’ contiene una condizione di una espressione booleana. Questa condizione potrà essere TRUE (vera) o FALSE (falsa) rispettivamente se la colonna NOME contiene ROSSI oppure no.

CONDIZIONI - I n n Tutte le volte che si vuole trovare un particolare elemento o gruppo di elementi in un database, occorre specificare una o più condizioni. Le condizioni sono introdotte dalla clausola WHERE. ¨ nell’esempio precedente la condizione è NOME = ‘ROSSI’. Per trovare tutti gli impiegati che hanno lavorato più di 100 ore la condizione potrebbe essere: NUMERODIORE > 100 n Le condizioni consentono di effettuare query selettive. Nella forma più comune includono una variabile, una costante e un operatore di confronto. ¨ Variabile……………. . NOME ¨ Costante……………. . ’ROSSI’ ¨ Operatore di confronto………. > n Per scrivere una query condizionale bisogna conoscere la clausola WHERE e gli operatori. La condizione presente nella clausola WHERE può avere una struttura molto complessa

CONDIZIONI - II n In generale le condizioni sono formate combinando predicati con gli operatori booleani and, or e not n Predicato: è una condizione semplice del tipo E 1 cfr E 2 ove: ¨ cfr è un operatore di confronto, cioè uno degli operatori = < > <= >= <> (diverso) ¨ E 1 ed E 2 sono espressioni, che possono essere attributi, costanti oppure espressioni formate con gli usuali operatori aritmetici. Molto spesso E 1 è un attributo. E 2 può essere un comando SELECT n Esempi ¨ · Anno. Ed > 1980 and Casa. Ed = “Feltrinelli” ¨ · Anno. Ed = 2000 and (Casa. Ed = “Einaudi” or Casa. Ed = “Mondadori”) n I predicati hanno valore true (vero) oppure false (falso).

TABELLA DI VERITA’ Gli operatori booleani rispettano le seguenti tabelle di verità: true and true = true or true = true not true = false true and false = false true or false = true not false = true false and false = false or false = false

LA CLAUSOLA WHERE n n La sintassi della clausola WHERE è la seguente: WHERE <condizione di ricerca> La condizione presente nella clausola WHERE è ottenuta combinando predicati con gli operatori booleani. Gli attributi che compaiono nei predicati devono appartenere alle relazioni presenti nella clausola FROM La clausola WHERE rende selettive le query, senza questa clausola la query visualizzerebbe tutti i record della tabella Consideriamo il solito schema di relazione Catalogo e una sua istanza

LA CLAUSOLA WHERE SELECT Titolo, Casa. Ed FROM Catalogo WHERE Anno = 2001 and Casa. Ed = “Einaudi” SELECT Titolo, Casa. Ed FROM Catalogo WHERE Anno = 2001 or Casa. Ed = “Einaudi” SELECT Titolo, Casa. Ed FROM Catalogo WHERE Anno = 2000 and Casa. Ed <> “Feltrinelli”

ESEMPIO SELECT Casa. Ed, Anno FROM Catalogo WHERE Titolo = “L’amante” and Anno = (SELECT max(Anno) FROM Catalogo WHERE Titolo = “L’amante” ) n Viene dapprima calcolata la SELECT tra parentesi, ed il suo risultato viene utilizzato per valutare la condizione; La SELECT esterna restituisce come risultato la Casa. Ed e L’Anno della più recente edizione dell’ Amante presente nel Catalogo n In questo esempio è stato fatto uso di una struttura detta SOTTOSELECT , o SELECT annidata. Questa ha lo scopo di estrarre dal DB un valore da utilizzare in una espressione. Si osservi che la Sottoselect ha come risultato un singolo valore, altrimenti il confronto non si può effettuare

GLI OPERATORI Gli operatori sono gli elementi utilizzati all’interno delle espressioni per specificare le condizioni necessarie a caricare i dati. Possono essere divisi nei seguenti gruppi: w w w aritmetici di confronto di caratteri logici di insieme E’ un potente gruppo di strumenti a base della conoscenza del linguaggio SQL

GLI OPERATORI ARITMETICI 1. 2. 3. + (somma) - (sottrazione) / (divisione) 4. 5. * (moltiplicazione) % (modulo o resto) I primi quattro operatori si spiegano da soli. L’operatore modulo restituisce il resto di una divisione. Ad esempio: 5%2=1 6%2=0 Non funziona con i tipi di dati che hanno cifre decimali

GLI OPERATORI ARITMETICI Se vengono inseriti più operatori aritmetici in una espressione senza parentesi, essi vengono valutati nell’ordine: moltiplicazione, divisione, modulo, somma e sottrazione. Ad esempio: 2*6+9/3 vale 12 + 3 = 15 vale 2 * 15 / 3 = 10 mentre l’espressione 2 * (6 + 9) / 3

OPERATORI ARITMETICI: SOMMA (+) SQL> SELECT * FROM PREZZO SQL> SELECT ELEMENTO, PREZZOINGROSSO + 1. 50 FROM PREZZO ELEMENTO PREZZOINGROSSO + 1. 50 Pomodori 3, 40 4, 90 Patate 5, 10 6, 60 Banane 6, 70 8, 20 Rape 4, 50 6, 00 Arance 8, 90 10, 40 Mele 2, 30 4, 80 La terza colonna (PREZZOINGROSSO + 1, 50) non si trova nella tabella originale (in entrambi i casi sono state selezionate con il carattere * tutte le colonne). SQL consente di creare colonne virtuali o derivate combinando o modificando le colonne esistenti.

OPERATORI ARITMETICI: SOMMA (+) E’ possibile assegnare una intestazione più comprensibile alla nuova colonna: SQL> SELECT ELEMENTO, PREZZOINGROSSO, (PREZZOINGROSSO + 1. 50) PREZZODETTAGLIO FROM PREZZO ELEMENTO PREZZOINGROSSO PREZZODETTAGLIO Pomodori 3, 40 4, 90 Patate 5, 10 6, 60 Banane 6, 70 8, 20 Rape 4, 50 6, 00 Arance 8, 90 10, 40 Mele 2, 30 3, 80

OPERATORI ARITMETICI: SOTTRAZIONE (-) L’operatore meno svolge due funzioni, la prima è quella di cambiare segno ad un numero: SQL> SELECT * FROM MINMAX REGIONE TEMPMAX TEMPMIN Piemonte -4 10 Toscana 4 13 Sicilia 10 19 Lombardia -2 9 Friuli -3 8 SQL> SELECT REGIONE, -TEMPMAX, -TEMPMIN FROM MINMAX REGIONE TEMPMAX TEMPMIN Piemonte 4 -10 Toscana -4 -13 -10 -19 Lombardia 2 -9 Friuli 3 -8 Sicilia

OPERATORI ARITMETICI: SOTTRAZIONE (-) La seconda (e ovvia) funzione dell’operatore meno è quella di sottrarre i valore di una colonna da quelli di un’altra colonna. Ad esempio REGIONE MINIME MASSIME DIFFERENZE Piemonte -4 10 14 Toscana 4 13 9 TEMPMIN MASSIME, Sicilia 10 19 9 (TEMPMIN - TEMPMAX) Lombardia -2 9 11 Friuli -3 8 11 SQL> SELECT REGIONE, TEMPMAX MINIME, DIFFERENZA FROM MINMAX; Oltre che aver creato la nuova colonna questa query ha corretto (solo sullo schermo) i nomi di quelle errate.

OPERATORI ARITMETICI: DIVISIONE (/) L’operatore divisione ha un solo significato, per vedere gli effetti di una vendita a metà prezzo basta digitare la seguente istruzione: SQL> SELECT ELEMENTO PRODOTTO, PREZZOINGROSSO, (PREZZOINGROSSO/2) PREZZOVENDITA FROM PREZZO ELEMENTO PREZZOINGROSSO PREZZOVENDITA Pomodori 3, 40 1, 70 Patate 5, 10 2, 55 Banane 6, 70 3, 35 Rape 4, 50 2, 25 Arance 8, 90 4, 45 Mele 2, 30 1, 15

OPERATORI ARITMETICI: MOLTIPLICAZIONE (*) Anche l’’operatore moltiplicazione è semplice da usare, ad esempio questa query visualizza l’effetto di uno sconto del 10% sui prezzi di tutti i prodotti: SQL> SELECT ELEMENTO PRODOTTO, PREZZOINGROSSO, (PREZZOINGROSSO*0. 9) NUOVOPREZZO FROM PREZZO; ELEMENTO PREZZOINGROSSO NUOVOPREZZO Pomodori 3. 40 3. 06 Patate 5. 10 4. 59 Banane 6. 70 6. 03 Rape 4. 50 4. 05 Arance 8. 90 8. 01 Mele 2. 30 2. 07

OPERATORI ARITMETICI: MODULO (%) L’operatore modulo restituisce il resto intero di una operazione di divisione. Esempio: NUMERATORE SQL> SELECT * FROM RESTI DENOMINATORE 10 5 8 3 23 9 1024 16 E’ possibile creare una nuova colonna, RESTO, dove registrare il resto della divisione tra NUMERATORE e DENOMINATORE SQL> SELECT NUMERATORE, DENOMINATORE, (NUMERATORE % DENOMINATORE) RESTO FROM RESTI NUMERATORE DENOMINATORE RESTO 10 5 0 8 3 2 23 9 5 1024 16 0

OPERATORI DI CONFRONTO Questi operatori confrontano le espressioni e restituiscono uno di questi tre valori: TRUE, FALSE, Unkown. I primi due sono semplici da spiegare, TRUE significa vero e FALSE significa falso, il terzo, Unknow, identifica l’assenza di dati in una colonna, cioè NULL. Molte implementazioni SQL cambiano Unknown in FALSE e forniscono un operatore speciale, IS NULL, per verificare la condizione NULL (assenza di dati). SQL> SELECT * FROM PREZZO WHERE PREZZOINGROSSO = NULL; No row selected SQL> SELECT * FROM PREZZO WHERE PREZZOINGROSSO IS NULL; ELEMENTO PREZZOINGROSSO Limoni Nel database la colonna prezzoingrosso della riga Limoni non contiene dati (non è zero)

OPERATORI DI CONFRONTO: = Nella clausola WHERE il segno uguale è l’operatore di confronto più utilizzato, molto comodo per selezionare un valore tra tanti. SQL> SELECT * FROM AMICI; COGNOME CITTA DATA DI NASCITA TELEFONO ROSSI ALE MILANO 1/1/1970 02 3425678 BIANCHI SABY TORINO 25/5/1985 011 6707221 BROWN JO PISA 12/10/1968 050 880245 NERI ALE BOLOGNA 13/11/1986 051 6711 SQL> SELECT * FROM AMICI WHERE NOME = ‘ALE’; COGNOME CITTA DATA DI NASCITA ROSSI ALE MILANO 1/1/1970 NERI ALE BOLOGNA 13/11/1986 TELEFONO 02 3425678 051 6711 SQL> SELECT * FROM AMICI WHERE NOME = ‘Ale’; no row selected.

OPERATORI DI CONFRONTO: > , >= questi operatori operano nel seguente modo: SQL> SELECT * FROM PREZZO; ELEMENTO PREZZOINGROSSO Pomodori 3. 40 Patate 5. 10 Banane 6. 70 Rape 4. 50 Arance 8. 90 Mele 2. 30 SQL> SELECT * FROM PREZZO WHERE PREZZOINGROSSO > 4. 50; ELEMENTO Patate 5. 10 Banane 6. 70 Arance 8. 90 SQL> SELECT * FROM PREZZO WHERE PREZZOINGROSSO >= 4. 50; ELEMENTO PREZZOINGROSSO Patate 5. 10 Banane 6. 70 Rape 4. 50 Arance 8. 90 PREZZOINGROSSO Non si usano apici per racchiudere il numero 4. 50

OPERATORI DI CONFRONTO: <, <= questi operatori operano in senso inverso al precedente: SQL> SELECT * FROM AMICI; COGNOME CITTA DATA DI NASCITA TELEFONO ROSSI ALE MILANO 1/1/1970 02 3425678 BIANCHI SABY TORINO 25/5/1985 011 6707221 BROWN JO PISA 12/10/1968 050 880245 NERI ALE BOLOGNA 13/11/1986 051 6711 SQL> SELECT * FROM AMICI WHERE CITTA <= ‘MILANO’ ; COGNOME CITTA DATA DI NASCITA TELEFONO ROSSI ALE MILANO 1/1/1970 02 3425678 BROWN JO PISA 12/10/1968 050 880245

OPERATORI DI CONFRONTO: <>, != Operatore di disuguaglianza: consente di trovare dati escludendone altri, cioè il simbolo (<>) oppure (!=) si legge “diverso da”. Per trovare gli amici tranne ALE (cioè con il nome diverso da ALE): SQL> SELECT * FROM AMICI WHERE NOME <> ‘ALE’; COGNOME CITTA DATA DI NASCITA TELEFONO BIANCHI SABY TORINO 25/5/1985 011 6707221 BROWN JO PISA 12/10/1968 050 880245 In molte implementazione SQL è indifferente usare la forma (<>) anzichè (!=)

OPERATORI DI CARATTERE Consentono di manipolare il modo in cui debbono essere rappresentate le stringhe durante la preparazione delle condizioni che selezionano i dati. Come fare a trovare tutte le parti che si trovano nella zona dorsale del corpo? Osservando la tabella è possibile individuarne due, ma hanno nomi differenti. NOME POSIZIONE NUMEROPARTE FEGATO DESTRA-ADDOME 1 CUORE PETTO 2 FARINGE GOLA 3 VERTEBRE CENTRO-DORSO 4 INCUDINE ORECCHIO 5 RENE DORSO 6

OPERATORI DI CARATTERE: LIKE L’operatore LIKE consente di estrarre dati che somigliano ad un certo schema SQL> SELECT * FROM PARTI WHERE POSIZIONE LIKE ‘%DORSO%’; NOME POSIZIONE NUMEROPARTE VERTEBRE CENTRO-DORSO 4 RENE DORSO 6 SQL> SELECT * FROM PARTI WHERE POSIZIONE LIKE ‘DORSO%’; NOME POSIZIONE RENE DORSO NUMEROPARTE 6 SQL> SELECT * FROM PARTI WHERE POSIZIONE LIKE ‘%DORSO’; NOME POSIZIONE VERTEBRE CENTRO-DORSO NUMEROPARTE 4

OPERATORI DI CARATTERE: LIKE Come fare a trovare tutte le parti che iniziano per ‘F’? Osservando la tabella è possibile individuarne due, ma hanno nomi differenti. NOME POSIZIONE FEGATO DESTRA-ADDOME 1 CUORE PETTO 2 FARINGE GOLA 3 VERTEBRE CENTRO-DORSO 4 INCUDINE ORECCHIO 5 RENE DORSO 6 SQL> SELECT * FROM PARTI WHERE NOME LIKE ‘F%’; NOME POSIZIONE NUMEROPARTE FEGATO DESTRA-ADDOME 1 FARINGE GOLA 3 SQL> SELECT * FROM PARTI WHERE POSIZIONE LIKE ‘f%’; no rows selected. L’operatore like è sempre sensibile ai caratteri minuscoli/maiuscoli NUMEROPARTE

REGOLE n n A LIKE maschera A NOT LIKE maschera Controlla che il valore dell’attributo A sia o non sia conforme alla maschera è una sequenza qualunque di caratteri che può contenere i caratteri speciali “ - “ e “ % ” n Una parola è conforme alla maschera se ¨ · I caratteri della maschera diversi da – e da % coincidono con quelli della parola. ¨ · Al carattere – nella maschera corrisponde un qualunque carattere della parola ¨ · Al carattere % nella maschera corrisponde una qualunque sequenza, anche vuota, di caratteri nella parola

ESEMPIO n ? Codice. Cliente, Cognome e Nome dei Clienti il cui Codice contiene dalla quarta posizione in avanti i caratteri MRC 75 SELECT Codice. Cliente, Cognome, Nome FROM Clienti WHERE Cod. F LIKE ---MRC 75% ad es. BCEMRC 7548, 123 MRC 75, j 23 MRC 75 e 6732 sono tutte parole conformi alla maschera ---MRC 75%

L’OPERATORE DI SOTTOLINEATURA Il carattere di sottolineatura è un carattere jolly singolo. COGNOME CITTA PROVINCIA TELEFONO ROSSI ALE MILANO MI 02 3425678 BIANCHI SABY TORINO TO 011 6707221 BROWN JO PISA PI 050 880245 NERI ALE BOLOGNA BO 051 6711 SQL> SELECT * FROM AMICI WHERE PROVINCIA LIKE ‘_O’; COGNOME CITTA PROVINCIA TELEFONO BIANCHI SABY TORINO TO 011 6707221 NERI ALE BOLOGNA BO 051 6711 E’ possibile utilizzare più di un carattere di sottolineatura e può essere combinato con l’operatore LIKE.

L’OPERATORE DI CONCATENAZIONE (||) Il simbolo || serve a concatenare due stringhe: COGNOME CITTA PROVINCIA TELEFONO ROSSI ALE MILANO MI 02 3425678 BIANCHI SABY TORINO TO 011 6707221 BROWN JO PISA PI 050 880245 NERI ALE BOLOGNA BO 051 6711 SQL> SELECT NOME || COGNOMECOMPLETO FROM AMICI; NOMECOMPLETO ROSSI ALE BIANCHI SABY BROWN JO NERI ALE

OPERATORI LOGICI Negli esempi precedenti è stato effettuato sempre un controllo alla volta. Questo metodo va bene per i casi semplici, ma come fareste a trovare tutti quei dipendenti i cui nomi iniziano con la lettera ‘B’ e che hanno più di 50 giorni di ferie? Gli operatori logici separano due o più condizioni nella clausola WHERE di un’istruzione SQL. Essi sono: w AND w OR w NOT

OPERATORI LOGICI: AND L’operatore logico AND indica che entrambe le espressioni che si trovano ai suoi lati devono essere soddisfatte per restituire il valore TRUE (vero). Se una solo delle espressioni non è soddisfatta l’operatore AND restituisce FALSE. Ad esempio, per sapere quali impiegati hanno lavorato per l’azienda per 5 anni o meno ed hanno utilizzato più di 20 giorni di ferie, si può scrivere: COGNOME SQL> SELECT * FROM FERIE WHERE ANNI <= 5 AND FERIEGODUTE > 20; COGNOME NUMDIP ANNI FERIEGODUTE ABITA 101 2 4 BACCHI 104 5 23 BLESSI 107 8 45 BOLIVAR 233 4 80 BOLDI 210 15 100 COSTALES 211 10 78 ANNI FERIEGODUTE BACCHI 104 5 23 BOLIVAR 233 4 80

OPERATORI LOGICI: OR L’operatore logico OR puo’ essere utilizzato per combinare una serie di condizioni. Se una di queste è soddisfatta viene restituito TRUE COGNOME SQL> SELECT * FROM FERIE WHERE COGNOME LIKE ‘BO%’ OR COGNOME LIKE ‘CO%’; COGNOME NUMDIP ANNI FERIEGODUTE ABITA 101 2 4 BACCHI 104 5 23 BLESSI 107 8 45 BOLIVAR 233 4 80 BOLDI 210 15 100 COSTALES 211 10 78 ANNI FERIEGODUTE BOLDI 210 15 100 BOLIVAR 233 4 80 COSTALES 211 10 78 L’operatore OR richiede che una soltanto delle condizioni sia vera affinchè dati possano essere restitutiti

OPERATORI LOGICI: NOT L’operatore logico NOT ha il compito di invertire il significato di una condizione COGNOME SQL> NUMDIP FERIEGODUTE ABITA 101 2 4 BACCHI 104 5 23 BLESSI 107 8 45 BOLIVAR 233 4 80 BOLDI 210 15 100 211 10 78 COSTALES SELECT * FROM FERIE WHERE COGNOME NOT LIKE ‘B%’; COGNOME ANNI FERIEGODUTE ABITA 101 2 4 COSTALES 211 10 78

OPERATORI DI INSIEMI: UNION L’operatore UNION restituisce il risultato di due query escludendo le righe duplicate. Esempio: quante persone diverse giocano in entrambe le squadre? COGNOME ABITA BRAVO CARLINI DECCA SQL> SELECT COGNOME FROM CALCETTO UNION SELECT COGNOME FROM CALCIO; ESTERLE FUNDARI GIANI calcetto BACCO CARLINI DINI ESTERLE COGNOME FALCONI ABITA GIANI BACCO calcio BRAVO CARLINI DECCA DINI ESTERLE Sono stati esclusi i doppioni FALCONI FUNDARI GIANI A C B A+B-C

OPERATORI DI INSIEMI: UNION L’operatore UNION ALL restituisce il risultato di due query incluse le righe duplicate. Esempio: quante persone giocano al calcetto e quante al calcio? SQL> COGNOME SELECT COGNOME FROM CALCETTO UNION ALL SELECT COGNOME FROM CALCIO; ABITA BRAVO CARLINI DECCA ESTERLE FUNDARI GIANI calcetto A+B COGNOME ABITA BRAVO CRLINI DECCA ESTERLE FUNDARI GIANI ABITA BACCO CARLINI DINI ESTERLE Sono incluse tutte le righe A C B FALCONI GIANI COGNOME ABITA BACCO CARLINI DINI ESTERLE FALCONI GIANI calcio

OPERATORI DI INSIEMI: INTERSECT L’operatore INTERSECT restituisce soltanto le righe che vengono trovate in entrambe le query Esempio: quali persone giocano in entrambe le squadre? SQL> calcetto SELECT COGNOME FROM CALCETTO INTERSECT SELECT COGNOME FROM CALCIO; A C B calcio COGNOME ABITA BRAVO BACCO CARLINI DECCA ESTERLE FUNDARI GIANI COGNOME ABITA CARLINI DINI ESTERLE CRLINI ESTERLE FALCONI GIANI C Sono inclusi solo le righe comuni

OPERATORI DI INSIEMI: MINUS L’operatore MINUS restituisce le righe della prima query che non sono presenti nella seconda Esempio: quali persone giocano solo al calcetto? SQL> SELECT COGNOME FROM CALCETTO MINUS SELECT COGNOME FROM CALCIO; COGNOME ABITA BRAVO BACCCO BACCO CARLINI DINI CARLINI DECCA FALCONI DINI ESTERLE FUNDARI A C B GIANI FALCONI GIANI calcetto A-C calcio Seleziona quelli che giocano solo al calcetto

Gestione dei valori nulli Impiegati ¨ Matricola Cognome Filiale Età 5998 7309 9553 5998 9553 Neri Rossi Bruni Neri Bruni Milano Roma Milano 45 32 NULL 45 NULL Gli impiegati la cui età è o potrebbe essere maggiore di 40 SEL Età > 40 OR Età IS NULL (Impiegati) select * from impiegati where eta > 40 or eta is null

Interrogazioni su più relazioni n Nella clausola FROM possono essere presenti più relazioni. Ciò è necessario quando le informazioni per eseguire l’interrogazione sono distribuite su relazioni diverse, vale a dire: quando gli attributi presenti nella clausola SELECT o nella clausola WHERE appartengono a relazioni diverse n Si consideri il seguente schema relazionale Film(Cod. Film, Titolo, Regista, Anno) Attori(Cod. Film*, Attore) e supponiamo di volere i titoli dei film in cui recita C. Eastwood. L’attributo Titolo è nella relazione Film mentre l’attributo Attore è nella relazione Attori. Occorre pertanto visitare entrambe le relazioni

ESEMPIO - I. Supponiamo di avere le seguenti istanze di relazione:

ESEMPIO - II n Il DBMS esegue la seguente procedura: ¨ Viene costruita una relazione concatenando le ennuple di Film e di Attori che sono in associazione (tali che Cod. Film=Cod. Film*) ¨ Vengono prese in considerazione solo le ennuple in cui l’attributo Attore ha valore C. Eastwood.

ESEMPIO - III Viene prelevato l’attributo Titolo Questa interrogazione in SQL si scrive: SELECT Titolo FROM Film, Attori WHERE Film. Cod. Film = Attori. Cod. Film and Attore = “C. Eastwood” dove Film. Cod. Film ed Attori. Cod. Film rappresentano il valore di Cod. Film nella relazione Film e nella relazione Attori rispettivamente. La condizione Film. Cod. Film = Attori. Cod. Film serve ad esprimere il collegamento tra le ennuple di Film e quelle di Attori. Solo in questo modo C. Eastwood sarà associato ad un film in cui recita.

ESEMPIO - IV n Per motivi di chiarezza e per evitare ambiguità, è opportuno specificare, per ogni attributo, la relazione cui appartiene , con la notazione Relazione. Attributo. Pertanto l’interogazione precedente diventa SELECT Film. Titolo FROM Film, Attori WHERE Film. Cod. Film = Attori. Cod. Film and Attori. Attore = “C. Eastwood” n Per motivi di brevità è opportuno assegnare nella clausola FROM un nome abbreviato alle relazioni, da utilizzare nelle altre clausole dell’interrogazione: SELECT F. Titolo FROM Film F, Attori A WHERE F. Cod. Film = A. Cod. Film and A. Attore = “C. Eastwood”

JOIN n Sottolineiamo il fatto che fra le due relazioni deve esistere un collegamento (una chiave esterna in una relazione, chiave primaria nell’altra), e che nella clausola WHERE dell’interrogazione deve essere esplicitato tale collegamento. Osserviamo che nella clausola FROM può essere presente un qualunque numero di relazioni, purché queste siano collegate tra di loro, e nella clausola WHERE siano specificati tutti i collegamenti. n L’operazione che associa le ennuple di due relazioni (ad es. le ennuple di Film con quelle di Attori) è quella di join, e la condizione di eguaglianza tra la chiave esterna di una relazione e la chiave primaria di un’altra (ad es Film. Cod. Film = Attori. Cod. Film) è detto predicato di join.

SQL e algebra relazionale n R 1(A 1, A 2) R 2(A 3, A 4) select R 1. A 1, R 2. A 4 from R 1, R 2 where R 1. A 2 = R 2. A 3 n prodotto cartesiano (FROM) selezione (WHERE) proiezione (SELECT) n PROJ A 1, A 4 (SELA 2=A 3 (R 1 JOIN R 2)) n n

ESEMPIO DIFFICILE Si consideri lo schema relazionale: FILM(Codice. DVD, Titolo, Regista, Anno) ATTORI(Nome, Nazionalità) RECITA(Codice. DVD*, Nome*, Personaggio) DVD(Collocazione, Codice. DVD*, Data. Noleg, Codice. Cliente*) CLIENTI(Codice. Cliente, Cognome, Nome, Indirizzo, Telefono) n e si voglia estrarre Cognome e Nome dei Clienti che hanno noleggiato dvd relativi a film in cui recitano attori francesi

ESEMPIO DIFFICILE Cognome e Nome sono attributi della relazione Clienti è collegata a DVD tramite Codice. Cliente, DVD è collegata a Film tramite Codice. DVD, Film è collegato a Recita tramite Codice. DVD, ed infine Recita è collegato con Attori tramite Nome; finalmente in Attori troviamo l’attributo Nazionalità, e possiamo quindi verificare la condizione di ricerca. In SQL tale interrogazione è piuttosto fastidiosa da scrivere: SELECT Cl. Cognome, Cl. Nome FROM Clienti Cl, DVD D, Film F, Recita R, Attori A WHERE Cl. Codice. Cliente = D. Codice. Cliente and D. Codice. DVD = F. Codice. DVD and F. Codice. DVD = R. Codice. DVD and R. Nome = A. Nome and A. Nazionalità = “francese”

ESEMPIO DIFFICILE n Può essere utile, per individuare le relazioni da specificare nella clausola FROM, considerare lo schema E-R rappresentato dallo schema relazionale: da tale schema risulta evidente che per collegare Clienti con Attori occorre attraversare tutte le classi intermedie. Dvd 136

Maternità Persone Madre Figlio Luisa Maria Nome Età Reddito Luisa Luigi Andrea 27 21 Anna Olga Aldo 25 15 Anna Filippo Maria 55 42 Maria Andrea Anna 50 35 Maria Aldo Filippo 26 30 Luigi 50 40 Franco 60 20 Olga 30 41 Sergio 85 35 Luisa 75 87 Padre Figlio Sergio Franco Luigi Olga Luigi Filippo Franco Andrea Franco Aldo

ALTRI ESEMPI - Selezione, proiezione e join I padri di ogni persona n PROJPadre(paternita JOIN Figlio =Nome persone) SELECT distinct padre FROM persone, paternita WHERE figlio = nome ¨ Il nome e l‘età dei figli di Luisa PROJNome, eta( SELMADRE=„Luisa“ (maternita) JOIN Figlio =Nome persone ) SELECT distinct padre FROM persone, paternita WHERE figlio = nome and madre=‚Luisa‘

Funzioni di aggregazione n SQL consente di estrarre dalla Base di Dati informazioni che non sono esplicitamente presenti, ma si ottengono da quelle presenti utilizzando opportune funzioni dette funzioni di aggregazione. Studenti (Matricola, Nome, Corsodi. Laurea) Esami (Matricola*, Codice. AF*, Voto) AttivitàFormativa(Codice. AF, Nome. AF, CFU) n Le funzioni di aggregazione consentono di estrarre dal DB informazioni quali il numero di esami sostenuti da un determinato studente, il numero di studenti che hanno sostenuto un determinato esame, valori medi, massimi, minimi ecc.

COUNT ? Numero di esami sostenuti dallo studente con Matricola 123 SELECT Count(*) FROM Esami WHERE Matricola=123 n Count(*) indica un conteggio: vengono contate le ennuple (ricordiamo che * indica l’intera ennupla) di Esami che soddisfano alla condizione Matricola=123. Restituisce il numero di righe che soddisfano la condizione specificata nella clausola WHERE Al risultato di una funzione di aggregazione può essere dato un nome tramite il costrutto as: SELECT Count(*) as Numero_Esami_AA 252 FROM Esami E WHERE Codice. Materia=AA 252 n

SUM ? Numero di crediti acquisiti dallo studente con Matricola 123 SELECT Sum(CFU) as Crediti_di_123 FROM Esami E, AttivitàFormative A WHERE E. Codice. AF = A. Codice. AF and E. Matricola=123 n Sum(CFU) indica l’ordinaria somma aritmetica dei valori (che devono essere numerici) dell’attributo CFU. Consideriamo la seguente istanza del DB n

SUM n Il join E. Codice. AF = A. Codice. AF da luogo alla seguente relazione n La condizione E. Matricola=123 da luogo alla seguente relazione

SUM n La funzione Sum esegue la somma dei valori dell’attributo CFU e si ottiene il risultato desiderato n L’uso delle funzioni di aggregazione è limitato al caso in cui il risultato sia costituito da un solo valore; non possono cioè essere presenti allo stesso tempo nella clausola SELECT sia attributi che funzioni di aggregazione. La seguente interrogazione, ad es. è sbagliata (del resto avrebbe poco senso) SELECT Voto, Count(*) FROM Esami WHERE Matricola=123

MAX e MIN ? Il voto più basso dello studente con Matricola 123 SELECT Min(Voto) FROM Esami WHERE Matricola=123 n Il voto più alto dello studente con Matricola 123 SELECT Max(Voto) FROM Esami WHERE Matricola=123 n w La funzione MAX (MIN) serve a trovare il valore massimo (€minimo) di una colonna.

Riassumendo n Le funzioni di aggregazione previste da SQL sono: ¨ avg media aritmetica (valori numerici) ¨ count numero di valori ¨ max valore massimo ¨ min valore minimo ¨ sum somma (valori numerici) n Min e Max, quando sono applicati a valori non numerici, danno rispettivamente il primo e l’ultimo valore nell’ordine alfabetico.

ORDER BY La clausola ORDER BY, specificata dopo SELECT FROM WHERE fa sì che il risultato sia ordinato; si può scegliere fra ordinamento crescente (se non si specifica nulla), o decrescente (se si specifica desc). L’ordinamento può essere fatto anche su più attributi. Nome e reddito delle persone con meno di trenta anni in ordine alfabetico select nome, reddito from persone where eta < 30 order by nome

select nome, reddito from persone where eta < 30 Persone select nome, reddito from persone where eta < 30 order by nome Persone Nome Reddito Andrea 21 Aldo 15 Andrea 21 Filippo 30

NULL n A IS NULL , A IS NOT NULL ¨ controlla che l’ attributo A abbia o non abbia valore nullo ? La collocazione dei dvd non noleggiati SELECT Collocazione FROM DVD WHERE Codice. Cliente is null n ? La collocazione dei dvd noleggiati dopo il 1/1/08 SELECT Collocazione FROM DVD WHERE Data. Noleg is not null and Data. Noleg > 1/1/05 n L’uso del predicato is [not] null è l’unico modo per stabilire se una dvd è o non è noleggiat 0.

Sistemi per il recupero delle informazioni ESERCIZI

ESERCIZIO 1 n Nell’ esercizio che segue sono dati degli schemi di Basi di Dati relazionali, e delle richieste di informazioni da estrarre dalle Basi di Dati. n Esprimere tali richieste con interrogazioni SQL. n SCHEMA RELAZIONALE: ATTORI (Cod. Attore, Nome, Anno. Nascita, Nazionalità); RECITA (Cod. Attore*, Cod. Film*) FILM (Cod. Film, Titolo, Anno. Produzione, Nazionalità, Regista, Genere) PROIEZIONI (Cod. Proiezione, Cod. Film*, Cod. Sala*, Incasso, Data. Proiezione) SALE (Cod. Sala, Posti, Nome, Città)

ESERCIZIO 1 Scrivere le interrogazioni SQL che restituiscono le seguenti informazioni: 1 - Il nome di tutte le sale di Verona 2 - Il titolo dei film di F. Fellini prodotti dopo il 1960. 3 - Il titolo e la durata dei film di fantascienza giapponesi o francesi prodotti dopo il 1990 4 - I titolo dei film dello stesso regista di “Casablanca” 5 - Il titolo ed il genere dei film proiettati il giorno di Natale 2004 6 - Il titolo dei film in cui recita M. Mastroianni oppure S. Loren 7 - Il numero di sale di Messina con più di 60 posti n

ESERCIZIO 1 1 - Il nome di tutte le sale di Verona SELECT s. Nome FROM Sale s WHERE s. Città = 'Pisa‘ 2 - Il titolo dei film di F. Fellini prodotti dopo il 1960. SELECT f. Titolo FROM Film f WHERE f. Regista = “Fellini” AND f. Anno. Produzione > 1960 3 - Il titolo e la durata dei film di fantascienza giapponesi o francesi prodotti dopo il 1990 SELECT f. Titolo, f. Durata FROM Film f WHERE f. Genere=”Fantascienza” and ((f. Nazionalità=”Giapponese” or f. Nazionalità=”Francese”) and f. Anno. Produzione >1990

ESERCIZIO 1 4 - I titolo dei film dello stesso regista di “Casablanca” SELECT f. Titolo FROM Film f WHERE f. Regista = (SELECT f. Regista FROM Film f WHERE f. Titolo = “Casablanca”) 5 - Il titolo ed il genere dei film proiettati il giorno di Natale 2004 SELECT DISTINCT f. Titolo, f. Genere FROM Film f, Proiezioni p WHERE p Data. Proiezione =25/12/04 and f. Cod. Film=p. Cod. Film 6 - Il titolo dei film in cui recita M. Mastroianni oppure S. Loren SELECT DISTINCT f. Titolo FROM Film f, Recita r, Attore a WHERE (a. Nome = “M. Mastrianni” OR a. Nome = ”S. Loren”) AND f. Cod. Film = r. Cod. Film AND r. Cod. Attore = a. Cod. Attore 7 - Il numero di sale di Messina con più di 60 posti SELECT count(*) FROM Sale s WHERE s. Città = “Messina” and s. Posti > 60

ESERCIZIO 2 n SCHEMA RELAZIONALE: ROMANZI(Codice. R, Titolo, Nome. Aut*, Anno) PERSONAGGI(Nome. P, Codice. R*, sesso, ruolo) AUTORI(Nome. Aut, Anno. N, Anno. M: optional, Nazione) FILM(Codice. F, Titolo, Regista, Produttore, Anno, Codice. R*)

ESERCIZIO 2 n n n n 1 - Il titolo dei romanzi del 19° secolo 2 - Il titolo, l’autore e l’anno di pubblicazione dei romanzi di autori russi, ordinati per autore e, per lo stesso autore, ordinati per anno di pubblicazione 3 - I personaggi principali (ruolo =”P”) dei romanzi di autori viventi. 4. I romanzi dai quali è stato tratto un film con lo stesso titolo del romanzo 5 - Il titolo, il regista e l’anno dei film tratti dal romanzo “Robin Hood” 6 - Per ogni autore italiano, l’anno del primo e dell’ultimo romanzo.

ESERCIZIO 3 n SCHEMA RELAZIONALE: STUDENTI (Matricola, Nome. S, Corso. Laurea*, Anno. N) CORSIDILAUREA (Corso. Laurea, Tipo. Laurea, Facoltà) FREQUENTA (Matricola*, Cod. Corso*) CORSI (Cod. Corso, Nome. Corso, Cod. Docente*) DOCENTI (Cod. Docente, Nome. D, Dipartimento)

ESERCIZIO 3 1 - Il nome e l’anno di nascita degli studenti iscritti a Editoria e Giornalismo, in ordine rispetto al nome 2 - Matricola e nome degli studenti di un corso di laurea triennale (tipo. Laurea = 'L') che seguono un corso di un docente di nome Anna. 3 - Per ogni tipo di laurea, il tipo. Laurea e l’età media degli studenti 4 - Il codice dei corsi frequentati da più di 5 studenti e tenuti da docenti del Dipartimento di Informatica 5 - Per ogni studente della Facoltà di Lettere e Filisofia, la matricola ed il numero di corsi seguiti 6 - Matricola e nome degli studenti che non frequentano nessun corso 7 - Nome e Cod. Docente dei docenti che insegnano qualche corso seguito da più di 5 studenti

Esercizi Dato il seguente schema: AEREOPORTO(Città, Nazione, Num. Piste) VOLO(Id. Volo, Giorno. Sett, Citta. Part, Ora. Part, Citta. Arr, Ora. Arr, Tipo. Aereo) AEREO(Tipo. Aereo, Num. Passeggeri, Qta. Merci) In SQL: 1. Creare il Database 2. Città con un aereoporto di cui non è noto il numero di piste 3. Città e orario di partenza dei voli del lunedì 4. Nazione e numero piste dell’aereoporto da cui parte il volo con Id. Volo=‘A 001’

AEREOPORTO(Città, Nazione, Num. Piste) 1 - Creazione del database VOLO(Id. Volo, Giorno. Sett, Citta. Part, Ora. Part, Citta. Arr, Ora. Arr, Tipo. Aereo) AEREO(Tipo. Aereo, Num. Passeggeri, Qta. Merci) CREATE TABLE Aereoporto( Città CHAR(20) PRIMARY KEY, Nazione CHAR(20), Num. Piste NUMERIC(2), ) CREATE TABLE Aereo ( tipo. Aereo Numeric(5) PRIMARY KEY, Num. Passeggeri Numeric (4), Qta. Merci Numeric (4) )

AEREOPORTO(Città, Nazione, Num. Piste) VOLO(Id. Volo, Giorno. Sett, Citta. Part, Ora. Part, Citta. Arr, Ora. Arr, Tipo. Aereo) AEREO(Tipo. Aereo, Num. Passeggeri, Qta. Merci) CREATE TABLE Volo ( Id. Volo CHAR(4), Giorno. Sett CHAR(4), Citta. Part CHAR(20) REFERENCES Aereoporto(citta), Ora. Part CHAR(5), Citta. Arr CHAR(20) REFERENCES Aereoporto(citta), Ora. Arr CHAR(5), Tipo. Aereo NUMERIC(5), PRIMARY KEY(Id. Volo, Giorno. Sett), FOREIGN KEY Tipo. Aereo REFERENCES Aereo(Tipo. Aereo) )

2 – Città con un aeroporto di cui non è noto il numero di piste SELECT Citta FROM Aereoporto WHERE Num. Piste IS NULL 3 – Città e Orario di partenza dei voli del Lunedì SELECT Citta. Part, Ora. Part FROM Volo WHERE Giorno. Sett=‘LUN’ 4 – Nazione e Numero di piste dell’aeroporto da cui parte il volo con Id. Volo=‘A 001’ SELECT Aeroporto. nazione, Aereoporto. Num. Piste FROM Aeroporto, Volo WHERE Aeroporto. citta=Volo. cittapart AND Volo. Id. Volo=‘A 001’

ALTRI ESERCIZI 1. Città di partenza, orario di partenza, città di arrivo, orario di arrivo degli aerei con merci>1000 2. Il tipo di aereo e il numero dei passeggeri dei voli che arrivano a Torino 3. Il numero dei voli che partono il venerdì da Francoforte 4. La quantità dei voli che partono da ogni città 5. Le città, numero dei voli in arrivo, nazione, avente numero di volo in arrivo maggiore di 10 6. Il numero dei voli internazionali che partono il lunedì da Torino