Dati, Basi di Dati DBMS

A.D'Atri
11/04/2003
Dati,
Basi di Dati
DBMS
[email protected]
base di dati (database)
n raccolta
((organizzata,
organizzata, persistente,
condivisa, di notevoli dimensioni e
varietà)) di dati la cui gestione è
varietà
affidata ad un sistema di elaborazione
(in generale tramite un computer
“database server” accessibile in un
ambiente distribuito in rete a più
stazioni di lavoro client
client))
“Base” e “Banca”
n fondamento
del sistema informativo
aziendale ad essa associato
n a volte anche detta “BANCA
“BANCA DATI”
DATI ”
udeposito
di preziosa risorsa aziendale
uanche se il termine banca dati viene
preferibilmente associato a servizi
informativi “di mercato” (o di
intermediazione) disponibili via rete
DB e DBMS
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tipi di dato “tradizionali”
formattato: strutturato in modo predefinito e
composto da:
n tipi atomici (non strutturati e non interpretati):
unumeri di vario genere
F interi,
in virgola fissa o mobile, intervalli,
semplice/multipla precisione, ...
ucarattere
e voci alfanumeriche
F lunghezza
fissa o di limitata variabilità
udata/orario
n
uvalori logici (sì/no, vero/falso) “booleani”
tipi standard aggregati ed/od interpretati:
uvaluta, colori, ecc.
…altri tipi di dato
n
testo (libero):
usequenza
di caratteri di lunghezza
arbitraria
usignificato indipendente dal formato di
visualizzazione o dalle singole voci
componenti (contestualità)
ucon associate operazioni tipiche di ricerca ed
aggiornamento (word processing)
text database:
n
grande raccolta di documenti testuali (leggi,
riviste, libri,…. biblioteca)
n
strutture di accesso facilitato (indici)
n
ricerche basate sul contenuto (parole
chiave, contestuali, information retrieval
retrieval))
n
strumenti di ingegneria linguistica
(traduzione automatica, riconoscimento e
sintesi del parlato,….)
DB e DBMS
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…altri tipi di dato
n
immagini di vario tipo:
uicona
1000
udiagramma
1
°
Est
Ovest
Nord
udisegno
umappa
geografica
ufoto
digitalizzata
tipiche
F zoom, ritaglio, riempimento, ecc.
uoperazioni
image e video database:
n
raccolta immagini (vettoriali o pixel
pixel-array,, 2D/3D, fisse ed in movimento)
array
n
image o video server, jukejuke - box, sistemi
PACS, schede grafiche (bassi costi e alte
prestazioni dispositivi e S/W)
n
una sola immagine può richiedere una
memoria superiore ad un intero
documento testuale
…altri tipi di dato
n
audio e video
video::
usuoni
elementari (frequenza, durata,
intensità,...) o compositi
usequenze temporali arbitrarie di suoni
usuoni sincronizzati ad immagini fisse od in
movimento
ues
es:: videovideo-conferenza
n
altri dati:
utattili
ed olfattivi
virtuale
u...realtà
DB e DBMS
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multimedia database:
presenza combinata dati di vari tipi
(documenti compositi, interazione
multimediale )
n con requisiti di sincronizzazione
temporale (multimedialità “forte”)
n interazione multimodale : quando può
avvenire contemporaneamente e
indifferentemente tramite diversi media di
comunicazione uomouomo- macchina
n
ipertext/ipermedia database:
un database (in genere testuale o
multimediale) con sovrapposta una
struttura di adiacenza tra i dati od i
documenti multimediali (o “parti” di essi)
n punto di ancoraggio, link, punto di
destinazione
n è possibile “navigare
“navigare”” in modo intuitivo
(seguendo i link
link)) per similarità o per
consequenzialità
n
database and knowledge base
quantità informazioni
selettività e precisione
strutturazione dati
integrazione
distribuzione
prestazioni
affidabilità
maturità industriale
tecnologia
basi di dati
intelligenza artificiale
e basi di conoscenza
risoluzione problemi difficili
capacità descrittiva e deduttiva
trattamento informazioni incomplete o incerte
apprendimento, dialogo ed amichevolezza
DB e DBMS
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origine delle basi dati
n
ridondanza
uduplicazione
informazione in più archivi
(spazio sui dischi)
udisallineamento dati, es
es::
l’indirizzo di un cliente modificato solo in
uno degli archivi clienti; un archivio con 220
dipendenti ed un altro con 199
uprocedure accesso dati (interrogazione o
modifica) replicate (o riattivate
riattivate)) per tutti gli
archivi contenenti la stessa informazione
uspreco risorse
... origine delle basi dati
l’economia di scala (sviluppo interfaccie
d’utente per tutti gli archivi) giustifica
linguaggi specializzati ed ambienti di
interazione sofisticati (usabilità
( usabilità))
n non tutti possono accedere a tutte le
informazioni (privatezza
( privatezza);
); es
es:: cliente
bancomat non può modificare il saldo
n vincoli di validità (consistenza e integrità);
integrità );
es:: prima di consentire un’operazione
es
occorre sapere se si può effettuare in quel
modo (una età negativa o che decresce)
n
... origine delle basi di dati
n
concorrenza
uaccesso
contemporaneo ad una informazione
(giacenza magazzino) e modifica credendo
di disporne, non sapendo che altri sono
collegati (vendita stesso unico articolo)
n
manutenzione ed affidabilità
udifficile
individuazione malfunzionamenti e
ripristino (in caso di guasto
guasto),
), non essendo
centralizzati devono ripetersi su tutti gli
archivi (con diverse modalità ed affidabilità)
DB e DBMS
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dopo le basi di dati
una sola rappresentazione evita
ridondanza, disallineamento e inutili
ripetizioni di operazioni
n si può controllare meglio: concorrenza su
dati condivisi e rispetto vincoli di integrità
n l’accesso è regolato da un gestore della
base dati,
dati, che assicura: efficienza,
usabilità, privatezza, affidabilità dei dati
n
DBMS: DataBase Management System
u complesso
sistema s/w specializzato per
sviluppare e gestire una base di dati
condivisa da applicazioni ed/od utenti
u supera gli svantaggi causati dall’uso non
integrato degli archivi
u gestisce in modo centralizzato ed
unificato (semplice, sicuro, efficiente) i
dati e le procedure per accedere alle
informazioni contenute nella base dati
u coordina e controlla l’utilizzo
contemporaneo da parte di più utenti
gli utenti coinvolti
u amministratori
della base dati (dba
( dba))
ugestione
globale DB, coordinano attività inter
settoriali ed applicative comuni, eventualmente
specializzati per settore o classe utenti tramite
definizione e gestione di viste settoriali
u programmatori
sviluppatori di applicazioni
urealizzano
((query
query language , linguaggi ospite ed
ambienti di interazione) in modo ottimale le
funzionalità operative di uso frequente
u utenti
finali ed occasionali
uinteragiscono
con la base dati:
tramite viste e semplici linguaggi di
interrogazione (utenti occasionali)
F indirettamente, tramite applicazioni ad hoc
F direttamente
DB e DBMS
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funzionalità di un DBMS
u ambiente
per la definizione delle strutture
dei dati e delle procedure di accesso
u ambiente per la interazione da parte di un
utente o di un programma
u sistema di gestione centralizzato dei dati
u separazione di aspetti logici e fisici
u controllo dell’accesso concorrente
(simultaneo) ai dati
u sicurezza (guasti, autorizzazioni,...)
UTENTI
SCHEMA
ESTERNO
SCHEMA LOGICO
SCHEMA
INTERNO
architettura: i livelli di gestione
ulivello
interno (fisico)
ulivello
globale (logico)
ulivello
esterno (viste d’utente)
uad
ogni livello corrisponde uno
schema (o struttura) di
rappresentazione dei dati (aspetti
intensionali ed estensionali)
DB e DBMS
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il livello interno
u “fisico
fisico”:
”:
dati codificati (campi
(campi composti da
sequenze bit o caratteri) in registrazioni (record)
che compongono archivi (file)
u archivi assegnati a memorie di massa (secondarie
o terziarie) metodi (cammini) accesso (es. indici)
u tipo di supporto usato (volume) e caratteristiche
unità di accesso e del modo d’organizzare
l'archivio (clusterizzazione
(clusterizzazione))
u es. nastro con organizzazione sequenziale (prima
di accedere ad un record occorre scorrere tutti i
record precedenti)
il livello logico
u rappresentazione
“logica” dell’intera base
dati: facile da capire e usare per sviluppare
applicazioni (comuni)
u indipendente da scelte fisiche (non sempre
comprensibili e dettate da compatibilità
tecnologica, ottimizzazione prestazioni)
u indipendente dalle personalizzazioni
u basato su un modello logico dei dati (ed un
relativo linguaggio formale)
i modelli logici delle basi dati
n gerarchico
e reticolare (in disuso)
n relazionale
(il più diffuso)
n orientato
n basato
DB e DBMS
agli oggetti (emergente)
sulla logica (solo di ricerca)
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il livello esterno
u rappresenta
come ciascun utente preferisce (o
necessita) vedere ed usare i propri dati
u indipendente da come i dati sono internamente,
logicamente organizzati (motivi fisici o altrui)
u viste (per ogni classe utenti): con le sole
informazioni utili ed operazioni ammesse
u personalizzazione: uno schema esterno diverso
per ogni diversa classe di (o singolo) utente
u maschere per visualizzare od immettere nuove
informazioni, o generare documenti (rapporti):
ambiente interazione
i linguaggi
u linguaggio
definizione dati (DDL
(DDL))
uper
definire gli schemi interni, logici e fisici
(strutture)
u primitive
di amministrazione
uper
concedere autorizzazioni, specificare salvataggi
e recovery
recovery,, ....
u linguaggio
manipolazione dati (DML
(DML))
uper
estrarre, inserire, cancellare, modificare i dati
(query language ) che a volte include DDL e
amministrazione (e.g. SQL)
u interazione
e visualizzazione
uambiente
(grafico o multimediale) tramite cui si
interagisce con la base dati (anche attivando
primitive del dml
dml))
DB e DBMS
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