Basi di dati. SQL: Amministrazione e Viste. Prof.ssa Rosalba Giugno Dott. Aurelio Giudice

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1 Basi di dati SQL: Amministrazione e Viste Prof.ssa Rosalba Giugno Dott. Aurelio Giudice

2 SQL per definire ed amministrare Ad ogni utente tipicamente viene associata una base di dati, creata dall amministratore del sistema. L utente diventa l amministratore potendo stabilire gli accessi di eventuali altri utenti alla sua base di dati. La creazione consiste nel definire incrementalmente uno schema con un certo nome, interattivamente o da programma, e tutti i suoi elementi vengono registrati in un catalogo.

3 CREATE SCHEMA CREATE SCHEMA Nome AUTHORIZATION Utente Definizioni Dove: Si crea il database chiamato Nome Utente e l amministratore Le Definizioni creano gli elementi dello schema (Tabelle,Viste,Indici,etc )

4 DROP SCHEMA DROP SCHEMA Nome [RESTRICT CASCADE] cancella la base di dati Nome Restrict: drop non viene eseguito se il database non è vuoto. Cascade: Vengono rimossi automaticamente tutti i dati presenti nel database

5 Definizione dei dati in SQL Istruzione CREATE TABLE: definisce uno schema di relazione e ne crea un istanza vuota specifica attributi, domini e vincoli

6 Create Table CREATE TABLE Nome ( Attributo Tipo[Vincolo {,Vincolo}] {,Attributo Tipo[Vincolo {,Vincolo}]} ) [VincoloDiTabella {, VincoloDiTabella}]

7 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(NomeDip), UNIQUE (Cognome,Nome)

8 Domini Domini elementari (predefiniti) Domini definiti dall'utente (semplici, ma riutilizzabili)

9 Domini elementari Carattere: singoli caratteri o stringhe, anche di lunghezza variabile Numerici, esatti e approssimati Data, ora Sistemi diversi estendono il set di base con domini non standard (vettori, periodi, ecc.)

10 Domini o tipi CHAR(n) stringhe di lunghezza n VARCHAR(n) stringhe di lunghezza variabile con al massimo n caratteri INTEGER interi REAL reali NUMERIC (p,s) p cifre di cui s decimali FLOAT(p) es. 0.17E16 DATE,TIME per date ed ore.

11 Definizione di domini Istruzione CREATE DOMAIN: definisce un dominio (semplice), utilizzabile in definizioni di relazioni, anche con vincoli e valori di default

12 CREATE DOMAIN, esempio CREATE DOMAIN Voto AS SMALLINT DEFAULT NULL CHECK ( value >=18 AND value <= 30 )

13 Vincoli intrarelazionali NOT NULL UNIQUE definisce chiavi PRIMARY KEY: chiave primaria (una sola, implica NOT NULL) CHECK, vedremo più avanti

14 UNIQUE e PRIMARY KEY due forme: nella definizione di un attributo, se forma da solo la chiave come elemento separato

15 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(NomeDip), UNIQUE (Cognome,Nome)

16 PRIMARY KEY, alternative Matricola CHAR(6) PRIMARY KEY Matricola CHAR(6),, PRIMARY KEY (Matricola)

17 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(NomeDip), UNIQUE (Cognome,Nome)

18 Chiavi su più attributi, attenzione Nome CHAR(20) NOT NULL, Cognome CHAR(20) NOT NULL, UNIQUE (Cognome,Nome), Nome CHAR(20) NOT NULL UNIQUE, Cognome CHAR(20) NOT NULL UNIQUE, Non è la stessa cosa!

19 Vincoli interrelazionali CHECK, vedremo più avanti REFERENCES e FOREIGN KEY permettono di definire vincoli di integrità referenziale di nuovo due sintassi per singoli attributi su più attributi E' possibile definire politiche di reazione alla violazione

20 Infrazioni Codice Data 1/2/95 4/3/95 5/4/96 5/2/98 Vigile Prov MI TO PR PR Numero 39548K E Vigili Matricola Cognome Rossi Neri Neri Mori Nome Luca Piero Mario Gino

21 Infrazioni Codice Data Vigile Prov Numero /2/ MI 39548K /3/ TO E /4/ PR /2/ PR Auto Prov Numero MI TO PR 39548K E Cognome Rossi Rossi Neri Nome Mario Mario Luca

22 CREATE TABLE, esempio CREATE TABLE Infrazioni( ) Codice CHAR(6) NOT NULL PRIMARY KEY, Data DATE NOT NULL, Vigile Provincia CHAR(2), INTEGER NOT NULL REFERENCES Vigili(Matricola), Numero CHAR(6), FOREIGN KEY(Provincia, Numero) REFERENCES Auto(Provincia, Numero)

23 Modifiche degli schemi ALTER DOMAIN ALTER TABLE DROP DOMAIN DROP TABLE...

24 SQL, operazioni sui dati interrogazione: SELECT modifica: INSERT, DELETE, UPDATE

25 Insert INSERT INTO Tabella [ ( Attributo {,Attributo} ) ] VALUES ( Valore {,Valore} ) Esempio INSERT INTO Esami VALUES ( DB1, , 27)

26 Delete DELETE FROM Tabella WHERE Condizione Esempio: DELETE FROM Esami WHERE Matricola =

27 Update UPDATE Tabella SET Attributo = Espr {,Attributo = Espr} WHERE Condizione Esempio: UPDATE Aule SET Aula = 126 WHERE Aula = 3

28 Esempi CREATE TABLE Studenti( Nome CHAR(30), Matricola INTEGER, Indirizzo CHAR(30), Telefono INTEGER) CREATE TABLE FuoriCorso LIKE Studenti

29 Altri modi di definire tabelle CREATE TABLE Nome AS EsprSelect Esempio: CREATE TABLE EsamiBuoni LIKE Esami AS SELECT * FROM Esami WHERE Voto > 27

30 Basi di dati SQL: vincoli d Integrità Prof.ssa Rosalba Giugno

31 Vincoli d integrita Riguardano i valori ammissibili degli attributi di una tupla Vincoli Intrarelazionali: nell ambito della stessa relazione Vincoli Referenziali (o Interrelazionali): tra diverse relazioni Vengono controllati durante le tre possibili operazioni di modifica SQL INSERT,DELETE e UPDATE Devono essere sempre soddisfatti altrimenti la transazione fallisce Oppure, l utente puo opzionalmente definire della azioni (correttive) da intraprendere per ripristinare l integrita

32 A cosa servono i vincoli d integrita Migliorare la qualità dei dati Arricchire semanticamente la base di dati La loro definizione è parte del processo di progettazione del data base Usati internamente dal sistema per ottimizzare l esecuzione

33 Esempio di DB semanticamente errato Esami Studente Voto Lode Corso e lode e lode Studenti Matricola Cognome Rossi Neri Bianchi Nome Mario Piero Luca

34 Vincoli su una n-upla NOT NULL : e implicito se l attributo fa parte di una chiave primaria CHECK Condizione : specifica i valori ammissibili; esempio: Voto INTEGER NOT NULL CHECK (18 Voto AND Voto 31) DEFAULT(Costante NULL) assegna quel valore di default per ogni inserimento CHECK Condizione : anche per attributi diversi della stessa n-upla

35 Vincoli sui valori della tupla NOT NULL implicito se l attributo fa parte di una chiave primaria Esempio: campo matricola nella tabella Studente DEFAULT (Costante NULL) assegna un valore di default per ogni inserimento se non specificato Esempio: DEFAULT CURRENT DATE CHECK Condizione Dove Condizione e un espressione booleana per il controllo di attributi, costanti ed espressioni Dev essere valutata True per la corretta esecuzione della transazione Vincoli sul dominio: Esempio: specifica i valori ammissibili nell attributo Voto della tabella Esami: Voto NOT NULL (18 Voto AND Voto 30) Vincoli basati su piu attributi (Lode <> Si ) OR (Voto = 30)

36 Vincoli Intrarelazionali UNIQUE: l attributo e una chiave PRIMARY KEY [Nome Chiave] ( Attributo{,Attributo} ) dove gli attributi devono essere dichiarati tutti NOT NULL UNIQUE ( Attributo{,Attributo} ) definisce una chiave con piu attributi

37 Definizione vincoli intrarelazionali PRIMARY KEY [Nome Chiave] ( Attributo{,Attributo} ) gli attributi devono essere dichiarati tutti NOT NULL Esempio: Attributo Matricola nella relazione Studenti UNIQUE ( Attributo{,Attributo} ) definisce una chiave con uno o piu attributi Esempio: (Nome,Cognome,DataDiNascita) Nota: Nome not null unique, Cognome not null unique E diverso da: Nome not null, Cognome not null, UNIQUE (Nome, Cognome)

38 Vincoli d integrita referenziali (o interrelazionali) Tuple di relazioni diverse sono correlati per mezzo del valore di chiavi (primarie) Servono a garantire che i valori in una certa tabella facciano riferimento a valori reali di un altra tabella Esempio: Esami(...,Matricola), Studenti( Matricola,...)

39 Matricola Vigili Cognome Rossi Neri Neri Nome Luca Piero Mario Mori Gino 7543 Infrazioni Codice Data 1/2/95 4/3/95 5/4/96 5/2/98 Vigile Prov Numero MI TO PR PR 39548K E

40 Auto Prov Numero MI TO PR 39548K E Cognome Rossi Rossi Neri Nome Mario Mario Luca Infrazioni Codice Data 1/2/95 4/3/95 5/4/96 5/2/98 Vigile Prov Numero MI TO PR PR 39548K E MI TO PR PR 39548K E MI TO PR 39548K E

41 Vincolo di integrità referenziale 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 Nell esempio precedente: vincoli di integrità referenziale fra: l attributo Vigile della relazione INFRAZIONI e la relazione VIGILI gli attributi Prov e Numero di INFRAZIONI e la relazione AUTO NULL per evitare il controllo del vincolo

42 Violazione di vincolo di integrità Infrazioni Codice Auto Data 1/2/95 4/3/95 5/4/96 5/2/98 referenziale Prov Numero MI E39548 TO F34268 PR Vigile Cognome Rossi Rossi Neri Prov Numero MI 39548K TO E39548 PR PR Nome Mario Mario Luca

43 Integrità referenziale e valori nulli Impiegati Matricola Cognome Progetto Rossi Neri Verdi IDEA XYZ NULL Bianchi IDEA Progetti Codice IDEA XYZ BOH Inizio 01/ / /2001 Durata Costo

44 Vincoli Interrelazionali FOREIGN KEY [NomeChiaveEsterna] ( Attributo{,Attributo} ) REFERENCES TabellaRef ON DELETE {NO ACTION,CASCADE,SET NULL} dove per la TabellaRef e stata definita una chiave primaria. Impedisce l inserzione di n-uple con il valore della chiave esterna che non corrisponde ad un valore della chiave primaria della TabellaRef. Se un operazione di cancellazione su TabellaRef viola il vincolo referenziale allora vengono applicate le tre azioni:

45 Azioni per Vincoli su Chiavi Esterne ON DELETE NO ACTION : rifiuta l operazione (la piu diffusa nei DBMS) ON DELETE CASCADE : cancella tutte le n-uple con valori della chiave esterna corrispondenti alla chiave primaria delle n- uple cancellate ON DELETE SET NULL assegna il valore NULL agli attributi della chiave esterna

46 Azioni compensative Esempio: Viene eliminata una tupla causando cosi' una violazione Tre possibili azioni Rifiuto dell'operazione ON DELETE NO ACTION (la piu diffusa nei DBMS) Eliminazione in cascata ON DELETE CASCADE: cancella tutte le tuple con valori della chiave esterna corrispondenti alla chiave primaria delle tuple cancellate Introduzione di valori nulli ON DELETE SET NULL assegna il valore NULL agli attributi della chiave esterna

47 Impiegati Rifiuto della cancellazione Matricola Cognome Progetto Rossi Neri Verdi IDEA XYZ NULL Bianchi IDEA Progetti Codice IDEA XYZ Inizio 01/ /2001 Durata Costo BOH 09/ La transazione fallisce e XYZ non puo essere cancellato dalla relazione Progetti

48 Impiegati Eliminazione in cascata Matricola Cognome Progetto Rossi Neri Verdi IDEA XYZ NULL Bianchi IDEA Progetti Codice IDEA XYZ Inizio 01/ /2001 Durata Costo BOH 09/ La transazione termina e XYZ viene cancellato anche dalla relazione Impiegati

49 Impiegati Introduzione di valori nulli Matricola Cognome Progetto Rossi Neri Verdi IDEA XYZ NULL NULL Bianchi IDEA Progetti Codice IDEA XYZ Inizio 01/ /2001 Durata Costo BOH 09/ La transazione termina e all attributo Impiegati.Progetto viene assegnato NULL

50 Vincoli multipli su più attributi Incidenti Codice Data /2/ /4/96 ProvA NumeroA TO E39548 PR ProvB NumeroB MI 39548K TO E39548 Auto Prov Numero Cognome Nome MI 39548K Rossi Mario TO E39548 Rossi Mario PR Neri Luca

51 Vincoli Interrelazionali, Sintassi FOREIGN KEY [NomeChiaveEsterna] ( Attributo{,Attributo} ) REFERENCES TabellaRef ON DELETE {NO ACTION,CASCADE,SET NULL} dove per la TabellaRef e stata definita una chiave primaria Quindi: impedisce l inserimento di tuple con il valore della chiave esterna che non corrisponde ad un valore della chiave primaria della TabellaRef

52 Esempio Riassuntivo CREATE TABLE Clienti ( CodiceCliente CHAR(3) UNIQUE NOT NULL, Nome CHAR(30) NOT NULL, Citta CHAR(30) NOT NULL, Sconto INTEGER NOT NULL CHECK(Sconto>0 AND Sconto<100), PRIMARY KEY pk_clienti(codicecliente)) CREATE TABLE Agenti ( CodiceAgente CHAR(3) UNIQUE NOT NULL, Nome CHAR(30) NOT NULL, Zona CHAR(8) NOT NULL, Supervisore CHAR(3), Commissione INTEGER) PRIMARY KEY pk_agenti(codiceagente), CHECK (Supervisore CodiceAgente OR Supervisore IS NULL)

53 Esempio Riassuntivo CREATE TABLE Ordini( NumOrdine CHAR(3) NOT NULL, CodiceCliente CHAR(3) NOT NULL, CodiceAgente CHAR(3) NOT NULL, Data CHAR(8) NOT NULL, Prodotto CHAR(3) NOT NULL, Ammontare INTEGER NOT NULL CHECK (Ammontare > 100) PRIMARY KEY pk-ordini (NumOrdine) FOREIGN KEY fk_clienteordine (CodiceCliente) REFERENCES Clienti ON DELETE NO ACTION FOREIGN KEY fk_agenteordine (CodiceAgente) REFERENCES Agenti ON DELETE NO ACTION

54 Basi di dati SQL: Viste Prof.ssa Rosalba Giugno

55 Viste (View) Oltre alle tabelle di base che fanno parte dello schema si possono creare delle tabelle ausiliarie virtuali Sono virtuali in quanto sembrano tabelle a tutti gli effetti ma sono delle relazioni create al volo Utilizzate per vari scopi: Semplificazione Protezione dati Scomposizione query complesse Riorganizzazione dati secondo nuovi schemi Etc.

56 Definizione VIEW Sintassi creazione VIEW: CREATE VIEW NomeVista [ ( Attributo {,Attributo} ) ] AS Query-Select

57 Esempio definizione VIEW CREATE VIEW MediaVoti (Matricola,Media) AS SELECT Matricola, AVG(Voto) FROM Esami GROUP BY Matricola Esecuzione: SELECT * FROM MediaVoti

58 Le VIEW possono essere usate come tabelle SELECT Nome, Media FROM Studenti, MediaVoti WHERE Studenti.Matricola = MediaVoti.Matricola Le VIEW possono essere distrutte alla pari di tabelle DROP (TABLE VIEW) Nome [RESTRICT CASCADE] Con RESTRICT non viene cancellata se e utilizzata in altre viste Con CASCADE verranno rimosse tutte le viste che usano la View o la Tabella rimossa La distruzione di una VIEW non altera le tabelle su cui la VIEW si basa

59 Le VIEW possono essere usate come tabelle Una VIEW può essere definita sulla base di un altra VIEW Nelle prime versioni di SQL non era possibile modificare una VIEW tramite Insert, Delete, Update Non piu vero nei nuovi DBMS (Vedremo dopo) Che succede se una tabella usata in una VIEW viene alterata o cancellata (senza specificare RESTRICT o CASCADE)? Dipende dal DBMS: la VIEW viene marcata inoperative, oppure La modifica/cancellazione viene negata Etc.

60 Uso delle VIEW per query complesse Semplificare query complesse Esempio: non possiamo scrivere SELECT AVG(COUNT(*)) FROM AGENTI GROUP BY ZONE AVG deve agire sui valori di un attributo.

61 Uso delle VIEW per query complesse CREATE VIEW AgPerZona (Zona,NumAg) AS SELECT Zona,COUNT(*) FROM AGENTI GROUP BY Zona SELECT AVG(NumAg) FROM AgPerZona

62 Uso delle VIEW per Sicurezza CREATE VIEW EsamiPubblici AS SELECT Corso,Voto FROM Esami Data la tabella ClientiBanca(Nome,Indirizzo,Saldo) CREATE VIEW ClientiInd AS SELECT Nome,Indirizzo FROM ClientiBanca

63 Completiamo lo Schema.. CREATE VIEW OrdiniPerAgente(CodiceAgente, TotaleOrdini) AS SELECT CodiceAgente, SUM(Ammontare) FROM Ordini GROUP BY CodiceAgente CREATE VIEW AgentiConOrdini AS SELECT a.codiceagente, a.nome, a.zona, a.supervisore,a.commissione, v.totaleordini FROM OrdiniPerAgente v, Agenti a WHERE a.codiceagente =v.codiceagente

64 Mascherare l organizzazione logica dei dati tramite VIEW Immaginiamo la seguente tabella: Agenti( CodiceAgente, Nome, Zona, Commissione, Supervisore) Per riorganizzazione aziendale si decide di assegnare un Supervisore ad una zona intera invece del singolo agente 1) CREATE TABLE Zone (Zona CHAR(8), Supervisore CHAR(3)) AS SELECT DISTINCT Zona,Supervisore FROM Agenti 2) CREATE TABLE NuoviAgenti AS SELECT CodiceAgente,Nome,Zona,Commissione FROM Agenti 3) DROP Agenti 4) CREATE VIEW Agenti AS SELECT * FROM NuoviAgenti NATURAL JOIN Zone

65 Aggiornamento delle VIEW Le operazioni INSERT/UPDATE/DELETE sulle VIEW non erano permesse nelle prime edizioni di SQL I nuovi DBMS permettono di farlo con certe limitazioni dovute alla definizione della VIEW stessa Che senso ha aggiornare una VIEW? Dopotutto si potrebbe aggiornare la tabella di base direttamente

66 Aggiornamento delle VIEW, cont. utile nel caso di accesso dati controllato Esempio: Impiegato( Nome, Cognome, Dipart, Ufficio, Stipendio) Il personale della segreteria non puo accedere ai dati sullo stipendio ma puo modificare gli altri campi della tabella, aggiungere e/o cancellare tuple Si puo controllare l accesso tramite la definizione della VIEW: CREATE VIEW Impiegato2 AS SELECT Nome, Cognome, Dipart, Ufficio FROM Impiegato INSERT INTO Impiegato2 VALUES ( ) Stipendio verra inizializzato a Null Se Null non e permesso per Stipendio l operazione fallisce

67 Aggiornamento VIEW 2 Immaginiamo la seguente VIEW: CREATE VIEW ImpiegatoRossi AS SELECT * FROM Impiegato WHERE Cognome= Rossi La seguente operazione ha senso: INSERT INTO ImpiegatoRossi ( Rossi, )

68 Aggiornamento VIEW 2, cont. Ma che succede nel caso di: INSERT INTO ImpiegatoRossi ( Bianchi, ) In genere e permesso, finisce nella tabella base ma non e visibile dalla VIEW Si puo controllare tramite l opzione WITH CHECK OPTION : CREATE VIEW ImpiegatoRossi AS SELECT * FROM Impiegato WHERE Cognome= Rossi WITH CHECK OPTION Adesso l insert con Bianchi fallisce, quella con Rossi viene invece eseguita.

69 Aggiornamento VIEW 3 Consideriamo il seguente caso: Impiegato( Nome, Cognome, Dipart, Ufficio, Stipendio) Dipartimenti( Dipart, Indirizzo) CREATE VIEW IMP_IND AS SELECT Nome, Cognome, d.dipart, indirizzo FROM Impiegato i join Dipartimenti d ON i.dipart=d.dipart Un INSERT sulla VIEW IMP_IND dovrebbe inserire su entrambe le tabelle base In alcuni casi potrebbe inserire in una ma non nell altra In genere quest operazione non e consentita Alcuni DBMS consentirebbero l INSERT se Impiegati.Dipart fosse una foreign key su Dipartimenti.Dipart e quest ultima fosse chiave primaria

70 Aggiornamento VIEW, riepilogo In genere una VIEW definita su una singola tabella e modificabile se gli attributi della VIEW contengono la chiave primaria (e altre chiavi) In genere VIEW definite su piu tabelle non sono aggiornabili Alcuni DBMS, come discusso prima, lo permettono nel caso certe condizioni, molto restrittive, siano rispettate VIEW che usano funzioni di aggregazione non sono aggiornabili PRINCIPIO di base per l aggiornamento delle VIEW: Ogni riga ed ogni colonna della VIEW deve corrispondere ad una ed una sola riga ed una ed una sola colonna della tabella base