Sistemi di Elaborazione delle Informazioni Mod.I

1. Sistemi di Elaborazione delle Informazioni Mod.I

2. Data Base • Cos’è un DB • DBMS, cosa sono e quali i vantaggi • Modelli dei dati • Progettazione concettuale • Progettazione logica • Progettazione fisica Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

3. Cos’è un DB L’insieme dei dati usati in uno specifico sistema informativo, di tipo..aziendale, scientifico etc. Un DB è formato da 2 tipi di informazioni: • I dati (entità del sistema da modellare) • Le strutture (metadati, che descrivono le cartteristiche comuni delle varie categorie di dati, nomi e tipi dei valori) Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

4. Cos’è un DB Es. di dati e Struttura (Studenti) Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

5. Cos’è un DB Un DB deve rappresentare i diversi aspetti della realtà, oltre i dati anche le relazioni Il DB deve inoltre avere i seguenti requisiti: • I dati devono essere organizzati con ridondanza minima (non duplicati inutilmente) • Devono essere utilizzabili contemporaneamente da più utenti (unica versione dei dati) • Devono essere permanenti (memorie di massa e tecniche di storage) Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

6. DBMS Sistema di gestione di una base di dati Prima: mainframe e uso diretto delle strutture del file system (le applicazioni accedono direttamente agli archivi, conoscono la struttura dei dati, definiscono le relazioni, permettono l’uso contemporaneo dei dati, gestisc la permanenza) Dopo: componente dedicato alla gestione Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

7. DBMS Le applicazioni si rivolgono al DBMS per accedere ai dati: • Raggruppamento delle funzioni di gestione del DB -> sviluppo applicazioni più semplice • Controllo delle operazioni fatte dalle applicazioni sul DB Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

8. DBMS Vantaggi del DBMS: • Indipendenza dei dati dall’applicazione • Riservatezza nell’accesso ai dati • Gestione dell’integrità fisica dei dati • Sicurezza e ottimizzazione nell’uso dei dati Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

9. DBMS - Indipendenza dei dati dall’applicazione Prima (approccio file system): dati strettamente correlati all’applicazione; le applicazioni devono conoscere il formato fisico dei dati, localizzazione sui dispositivi di memorizzazione, tecniche usate per ottimizzare i tempi di ricerca. Dopo (DBMS): indipendenza dalle applicazioni -> migliore manutenzione software S.I.;poiché modifiche alla struttura fisica dei dati non comporta necessariamente modifiche al software del S.I. Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

10. DBMS-Riservatezza nell’accesso ai dati Prima (approccio file system): non consente visioni logiche diverse dello stesso insieme di dati -> impossibile discriminare l’utenza nell’accesso ai dati Dopo (DBMS): consente visioni logiche multiple e contemporanee della stessa struttura fisica dei dati. Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

11. DBMS-Gestione dell’integrità fisica dei dati Il DBMS garantisce la persistenza dei dati: garantendo la registrazione delle informazioni nel tempo e assicurandone l’integrità, evitando l’incosistenza attraverso il controllo degli accessi contemporaneo Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

12. DBMS-Gestione dell’integrità logica dei dati Stabilire dei vincoli in fase di definizione dei dati in modo che non sia possibile aggiungere dati o apportare modifiche (es.range, tipi enumerativi..) che non abbiano un senso nel contesto in esame. Vincoli su: • Singole categorie di dati • Relazioni tra categorie Un caso particolare di integrità logica su una relazione è l’integrità referenziale; impone che in una categoria di dati vi siano elementi non associati mediante la relazione in esame. Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

13. DBMS-Sicurezza e ottimizzazione nell’uso dei dati Il DBMS permette la centralizzazione della gestione di utenti e risorse. -> è possibile stabilire per ciascun utente i diritti di accesso alle unità di informazione del DB. Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

14. Modelli dei dati Dal sistema reale al DB: (fasi di progettazione)- progetto concettuale- progetto logico- progetto fisico Ad ogni fase esistono esistono tecniche per la rappresentazione degli aspetti rilevanti della realtà da modellare. Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

15. Modelli dei dati Ad ogni fase di progettazione esistono specifici modelli per la rappresentazione dei dati, attraverso i quali è possibile generare lo schema. Def: • Un modello stabilisce le convenzioni per esprimere i diversi aspetti della realtà • La rappresentazione generata seguendo le regole del modello è detta schema Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

16. Modelli dei dati Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

17. Progettazione concettuale Obiettivo: rappresentazione completa ed efficace della realtà interessante ai fini informativi in modo indipendente dal DBMS. I modelli usati sono definiti modelli semantici, il più diffuso il modello E/R Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

18. Progettazione concettuale Il modello concettuale prevede: • L’individuazione di oggetti concreti o astratti rilevanti per il sistema informativo e la classificazione in entità • La definizione degli attributi, per la descrizione delle proprietà caratteristiche di ogni entità • La definizione delle Associazioni tra entità Il modello concettuale rappresenta i dati e le relazioni tra essi attraverso uno schema. Lo schema finale deve essere indipendente: • dal valore dei dati, • dall’uso dei dati e quindi dalle procedure, funzioni e programmi che elaborano questi dati, • da ciò che deve essere mostrato all’utente di questi dati (viste parziali per gli utenti). Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

19. Entità-Esempi • Nella gestione di un magazzino, le entità possono essere cliente, fornitore, articolo etc.... • Per la gestione di un albergo le entità potrebbero essere: cliente, camera • Per un’agenzia turistica le entità potrebbero essere: cliente, viaggio • Per individuare le entità nel contratto con il committente i soggetti (o in qualche caso i sostantivi) sono buoni candidati per le entità. Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

20. Associazione-Cardinalità Una relazione tra due insiemi di entità viene classificata in base alla sua cardinalità Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

21. Associazione-Cardinalità Le cardinalità massime consentono di classificare le associazioni binarie in base al tipo di corrispondenza: Associazione 1 : 1 o biunivoca (uno a uno). In questo caso la cardinalità massima per entrambe le entità coinvolte è pari ad uno Associazione 1 : N (uno a N o uno a molti). In questo caso un’entità dell’associazione ha cardinalità massima pari ad uno, l’altra pari ad N Associazioni N : M (N ad M o molti a molti). In questo caso entrambe le entità coinvolte nell’associazione hanno cardinalità massima pari a N Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

22. Associazione -Esempi • Un cliente compra un articolo (i) (un articolo è comprato da più clienti) • Un cliente prenota una stanza d’albergo (una stanza è prenotata da più clienti) • Un turista acquista un pacchetto turistico (un pacchetto turistico è acquistato da più turista). Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

23. Progettazione concettuale Individuate le entità e le associazioni, queste vengono rappresentate in maniera grafica per fornire una rappresentazione complessiva del sistema informativo Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

24. Realizzare un’agenda elettronica. Si vuole memorizzare: • un elenco di amici con un’indicazione del cognome, del nome e del telefono • tutti gli appuntamenti del proprietario. Per ogni appuntamento si vuole memorizzare la data, l’ora ed il luogo dell’appuntamento nonchè la persona con cui si ha l’appuntamento. • Realizzare l’agenda nelle seguenti ipotesi: • ogni appuntamento è con un solo amico Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

25. Esempio Schema concettuale Amico Cognome Nome Telefono Codice 1 N Appuntamento Data Ora Luogo Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

26. Esempio Schema concettuale Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

27. Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

28. Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

29. Astrazione Come si identificano gli oggetti nella realtà d’interesse? Per questo si riflette sui meccanismi di astrazione che permettono di ottenere uno schema della realtà. Astrazione: Processo logico per cui, prescindendo dai particolari degli oggetti, se ne considerano solo i caratteri generali. (Es autovettura) Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

30. Astrazioni Tre tipi di astrazione: • Classificazione • Aggregazione • Generalizzazione Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

31. classificazione Viene definita una classe a partire da un insieme di oggetti che possiedono proprietà comuni.(es. autovettura) Ci porta alla definizione di una classe, con cui si denota un insieme di oggetti della rappresentazione.. detti istanze della classe (es.opel corsa) Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

32. aggregazione Altro meccanismo di astrazione è l’aggregazione che definisce un concetto a partire da altri concetti.(veicolo+proprietario+data acquisto-> Proprietà) Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

33. generalizzazione Definisce un concetto a partire da altri definiti mediante l’astrazione di classificazione.(studente+docente+borsista -> persona) Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

34. Astrazione Alla individuazione di una classe si può giungere attraverso differenti processi di astrazione • (classificazione,possiedono ruote->veicoli) • (aggregazione) • (generalizzazione,autovettura motociclo furgone -> veicoli) Il modello E/R consente la rappresentazione delle tre astrazioni (entità==astraz. di classificazione)(relazioni==astraz. di aggregazione) Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

35. Progettazione logica Ha lo scopo di tradurre lo schema concettuale, espresso mediante un modello semantico, in una rappresentazione espressa mediante un modello logico. Modello logico: descrive la struttura dei dati negli archivi elettronici. Oltre ai dati vengono descritte le strutture di supporto per facilitare le operazioni che si devono effettuare con i dati Risultato di questa fase è una definizione delle strutture dati e della loro organizzazione. In questa fase si determina l’organizzazione del data base (flat file, data base gerarchico, reticolare, relazionale ad oggetti od altro), ed in funzione dell’organizzazione scelta si determina la struttura logica di ogni elemento. Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

36. Progettazione logica Dipende strettamente dal DBMS usato Ulteriore compito del progetto logico è l’individuazione all’interno dello schema logico delle parti che sono rilevanti per le singole applicazioni..definite viste o sottoschemi Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

37. Progettazione fisica Viene definito come le strutture definite a livello logico devono organizzate negli archivi e nelle strutture del file system. Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa

38. Uso dei DBMS Nell’uso di un DBMS vengono distinti tre tipi di linguaggi in base alle funzioni eseguite sui dati: • DDL (per la def dello schema logico del DB) • DML (per le operazioni di interrogazione e manipolazione dei dati) • DCL (per operazioni di controllo dei dati; gestione utenti, diritti di accesso..) Corso di Sistemi di Elaborazione delle Informazioni '05 Mod.I Ing. L.Testa