DATABASE RELAZIONALI

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1 1 di 54 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II DIPARTIMENTO DI DISCIPLINE STORICHE ETTORE LEPORE DATABASE RELAZIONALI Dott. Simone Sammartino Istituto per l Ambiente l Marino Costiero I.A.M.C. C.N.R. Napoli

2 2 di 54 Contenuti DEFINIZIONE DI DATABASE PROGETTAZIONE DI DATABASE IL MODELLO ENTITÀ-RELAZIONE MICROSOFT ACCESS IMPLEMENTAZIONE DEL DATABASE NORMALIZZAZIONE

3 3 di 54 Definizione CHE COS È IL DATABASE? UNA TABELLA? UNA SERIE DI TABELLE? UNA SERIE DI DATI CORRELATI? UNA SERIE DI RELAZIONI? SISTEMA UN SOFTWARE CHE GESTISCE DATI E CHE NE PERMETTE L AGGIORNAMENTO, L LA SELEZIONE E LA VISUALIZZAZIONE?

4 4 di 54 Sistema INSIEME DI ELEMENTI E DELLE REGOLE CHE NE DEFINISCONO LE RECIPROCHE RELAZIONI ELEMENTI: contengono le informazioni RELAZIONI: costituiscono le regole di interazione tra gli elementi

5 5 di 54 Sistema multidimensionale OGNI ELEMENTO PUÒ RAPPRESENTARE A SUA VOLTA UN SISTEMA GIANO BIFRONTE UNIVERSITÀ EDIFICIO Docenti Studenti Edificio Aule Impianti Sicurezza

6 6 di 54 Sistema multidimensionale OGGETTO: : informazioni INTERAZIONE: : relazioni INTERFACCIA: report,, maschere OPERAZIONI: query,, linguaggio SQL Maggiore è la complessità del database, e quindi ampio il suo spettro di fruizione, e più è alto il numero delle dimensioni Es: : GIS dimensione spaziale

7 7 di 54 Sistema multidimensionale DBMS Data Base Management System Il programma che gestisce l intero l Database, la struttura delle informazioni, le loro interazioni e gli strumenti di gestione, interrogazione, aggiornamento e visualizzazione dei dati Es Microsoft ACCESS

8 8 di 54 Database relazionale INFORMAZIONI RELAZIONI ARCHIVI DBMSr SQL in GUI out MASCHERE UTENTE REPORT

9 9 di 54 Progettazione di un Database Modello semantico Minima ridondanza dei dati Modello logico Struttura funzionale Massima fruibilità Modello fisico

10 10 di 54 Modello E-RE MODELLO ENTITÀ-RELAZIONI ENTITÀ: : soggetti portatori di informazioni (record) CLASSI: : insieme di entità (tabelle) ATTRIBUTO: : proprietà delle entità (campi) DOMINIO: : insieme di valori assumibili RELAZIONI: : connessioni logiche tra entità CHIAVE: : attributo di identificazione univoca delle entità

11 11 di 54 Microsoft Access Tabelle Relazioni Report Maschere Query -SQL

12 12 di 54 Microsoft Access le tabelle TABELLA (classe) Visualizzazione foglio dati Chiave primaria Campi (attributi) Record (entità)

13 13 di 54 Microsoft Access le tabelle TABELLA (classe) Chiave primaria Visualizzazione struttura Campi (attributi) Proprietà campi

14 14 di 54 Microsoft Access le tabelle DOMINI DEGLI ATTRIBUTI TESTO: : combinazione di caratteri e/o numeri, dimensione massima: 255 caratteri. Es: : Luigi MEMO: : combinazione di caratteri e/o numeri, dimensione massima: caratteri. Es: : Roma3 DATA: : numero memorizzato con il formato GG/MM/AAAA o HH/MM/SS. Es: : 18/05/2005 VALUTA: : numero che esprime una valuta (cifre decimali fissate). Es: 1.250,00 CONTATORE: : numero intero che viene incrementato automaticamente (spesso usato nelle chiavi primarie). BOOLEANO: : valore che ammette due soli eventi mutuamente esclusivi. Es: : sìs

15 15 di 54 Microsoft Access le tabelle OGGETTI DOMINI DEGLI ATTRIBUTI OGGETTO OLE: : grafico Excel, documento Word COLLEGAMENTO IPERTESTUALE: : pagina web, documento html NUMERICO BYTE: : intero da 0 a 255. Es: : 5 INTERO: intero (range ± ). Es: INTERO LUNGO: : intero (range( ± 2mld). Es: PRECISIONE SINGOLA: : decimale (7 cifre). Es: : 3, PRECISIONE DOPPIA: : decimale (15 cifre). Es: : 3,

16 16 di 54 Microsoft Access le relazioni RELAZIONE 1 a 1 Corrispondenza univoca in etrambi i versi: ad ogni record di un determinato campo nella tabella A corrisponde uno e un solo record della tabella B, e viceversa.

17 17 di 54 Microsoft Access le relazioni RELAZIONE 1 a N Corrispondenza univoca in un solo verso: ad ogni record di un determinato campo nella tabella A corrisponde uno e un solo record della tabella B, ma diversi record della tabella A possono corrispondere ad un record della tabella B.

18 18 di 54 Microsoft Access le relazioni RELAZIONE N a M Corrispondenza non univoca in entrambi i versi: ad ogni record di un determinato campo nella tabella A possono corrispondere uno o più record di un determinato campo nella tabella B, e viceversa.

19 19 di 54 Microsoft Access le relazioni I campi che compartecipano alla struttura delle relazioni sono definiti rispettivamente chiave primaria,, nella tabella dove esso costituisce anche l identificativo l univoco dei record e chiave esterna,, nella tabella dove esso svolge la funzione di campo di relazione, senza identificarne univocamente i record. Chiave esterna Chiave primaria

20 20 di 54 Database relazionale simbologia strutturale Classe Relazione Attributo Es: : La classe Autori contiene la entità autori,, definite dagli attributi chiave ID Nome Cognome Data di nascita, che costituisce la relazione 1 a N, dalla Autore di con la classe Opere

21 21 di 54 Database relazionale simbologia strutturale Autori Opere ID 1 ID Nome Autore di Titolo Cognome Anno Data di nascita N Autore

22 22 di 54 Database relazionale un esempio ARCHIVIO DEL PERSONALE IMPIEGATO IN UN CENTRO DI RICERCA Si vuole costruire un database per l archiviazione l del personale assunto in un centro di ricerca. Si vogliono monitorare, inoltre, le competenze e gli spazi occupati all interno dell istituto.

23 23 di 54 Database relazionale un esempio Precari PERSONALE Strutturati ID ID Nome Nome Cognome Data Nascita Luogo Nascita Rete Ufficio Luogo Nascita Data Nascita Cognome Ufficio Rete Tipo contratto Scadenza contratto

24 24 di 54 Database relazionale un esempio INFRASTRUTTURE Ufficio Rete ID Piano Cubatura Postazioni PC Capacità Abilitazione Nome ID

25 25 di 54 Database relazionale un esempio ATTIVITÀ Ricerca Stipendi Precari ID ID Titolo Stipendi Strutturati ID Stipendio Descrizione Stipendio

26 26 di 54 Database relazionale un esempio RELAZIONI 1a1 Stipendi Precari Stipendi Strutturati 1a1 Precari NaM Ricerca NaM Strutturati 1aN Ufficio 1aN 1aN Rete 1aN

27 27 di 54 Database relazionale un esempio TABELLE Microsoft Access

34 34 di 54 Database relazionale un esempio RELAZIONI Microsoft Access 1a1

35 35 di 54 Database relazionale un esempio RELAZIONI Microsoft Access 1aN

36 36 di 54 Database relazionale un esempio RELAZIONI Microsoft Access NaM

37 37 di 54 Operazioni sulle tabelle Inserimento dati Cancellazione dati MASCHERE Modifica dati Aggiornamento dati Visualizzazione dati REPORT Ricerca dati Selezione dati QUERY

38 38 di 54 Maschere GUI Microsoft Access MASCHERE Aggiornamento dati Inserimento dati

39 39 di 54 Report GUI Microsoft Access REPORT

40 40 di 54 Query QUERY La QUERY (interrogazione) è una selezione degli elementi di una tabella, mediante l implementazione di un costrutto in linguaggio SQL SQL Structured Query Language Il risultato di una query è sempre una tabella di dimensioni minori o al massimo uguali a quella di origine, che contiene i record che soddisfano le condizioni definite nella selezione

41 41 di 54 Query Es: : il sottoinsieme degli impiegati nati dal 1960 in poi. Costrutto in linguaggio SQL SELECT Precari.Nome.Nome, Precari.Cognome, Precari.Data_nascita FROM Precari WHERE ((Precari.Data_nascita)>#1/1/1960#); Risultato della Query

42 42 di 54 Query GUI Microsoft Access I DBMS permettono di formulare le query attraverso una interfaccia grafica (GUI) che ne facilita l utilizzo. l Tabelle coinvolte Struttura della Query Campi visualizzati Condizioni di selezione

43 43 di 54 Query GUI Microsoft Access Le query possono essere formulate secondo una struttura nidificata. La selezione viene effettuata su un sottoinsieme derivante da una precedente query. Es: : il sottoinsieme degli impiegati nati dal 1960 in poi, che lavorano nell ufficio 2,6. Costrutto in linguaggio SQL SELECT Precari.Nome, Precari.Cognome, Precari.Data_nascita, Precari.Stanza FROM Precari WHERE (((Precari.Data_nascita)>#1/1/1960#) AND ((Precari.Stanza)="2,6")); Risultato della Query

44 44 di 54 Query GUI Microsoft Access Condizioni di selezione nidificate

45 45 di 54 Join una query particolare Una query può consistere in una unione diretta tra due tabelle, qualora tra esse esista una relazione 1a1. 1a1 Campi della tabella Precari Campo della tabella Stipendi

46 46 di 54 Join una query particolare La relazione è definita tra due campi uguali presenti nelle due tabelle e genera una tabella di dimensioni pari alla somma delle due tabelle originali. Costrutto in linguaggio SQL SELECT Precari.Nome, Precari.Cognome, Precari.Data_nascita, Precari.Luogo_nascita, Stipendi_precari.Stipendio FROM Precari INNER JOIN Stipendi_precari ON Precari.IDprecario=Stipendi_precari.IDprecario; Risultato della Query

47 47 di 54 Il Database e il GIS Il GIS è un database implementato in un contesto spaziale, laddove la dimensione spazio apporta un grado ulteriore di complessità. In un database relazionale classico le query sono solo alfanumeriche, mentre in un GIS esse possono anche essere formulate nel contesto spaziale. Il join,, per esempio, rappresenta la procedura tipicamente utilizzata per associare l informazione descrittiva a quella spaziale.

48 48 di 54 La normalizzazione INSIEME DI NORME FINALIZZATE ALLA OTTIMIZZAZIONE DELLA FUNZIONALITÀ DI UN DATABASE RELAZIONALE REGOLE: Unicità ed esistenza della chiave primaria. Unicità del valore del campo Indipendenza funzionale tra i campi (esclusa la chiave primaria) Minimizzazione della ridondanza dei dati FINALITÀ: Minimizzazione delle dimensioni del database Ottimizzazione delle procedure di ricerca

49 49 di 54 La normalizzazione MINIMIZZAZIONE DELLA RIDONDANZA DEI DATI Quando uno dei valori di un campo deve essere ripetuto più volte, tale campo, e tutti quelli funzionalmente dipendenti da esso, vanno spostati in un altra tabella, e per essa va definita una relazione. Ridondanza dei dati

50 50 di 54 Minimizzazione della ridondanza dei dati La ridondanza va eliminata e per il campo responsabile deve essere definita una relazione 1aN In questo modo per il campo cliente può essere definito un numero maggiore di attributi.

51 51 di 54 Prima forma normale 1NF PRIMA FORMA NORMALE 1NF REGOLA: ogni campo deve contenere un solo valore e tale valore non può essere ulteriormente suddiviso (campi atomici forma atomica) Il campo Indirizzo contiene valori multipli e non facilita le operazioni di ricerca. Esso può essere ulteriormente suddiviso

52 52 di 54 Prima forma normale 1NF L indirizzo può essere suddiviso in indirizzo e città Il campo indirizzo può essere ulteriormente suddiviso. Il livello di suddivisione dipende dalle esigenze di utilizzo del database

53 53 di 54 Seconda forma normale 2NF SECONDA FORMA NORMALE 2NF REGOLA: tutti i campi diversi dalla chiave primaria devono dipendere SOLO da essa e non da altri campi. Le tabelle non possono contenere campi calcolati Il campo Totale va eliminato

54 54 di 54 Seconda forma normale 2NF Il campo Totale dipende dal prodotto tra i campi Prezzo cad e Quantità,, cioè dipende da essi e non dalla chiave primaria. Esso può essere calcolato mediante una semplice query.