Progettazione di basi di dati:
metodologie e modelli
Metodologie di
Progettazione
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Progettazione di basi di dati
È una delle attività del processo di sviluppo dei
sistemi informativi
va quindi inquadrata in un contesto più generale,
il ciclo di vita dei sistemi informativi:
insieme e sequenzializzazione delle attività svolte da
analisti, progettisti, utenti, nello sviluppo e nell’uso dei
sistemi informativi
attività iterativa, quindi ciclo
Metodologie di Progettazione
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Studio di fattibilità
Raccolta e analisi
dei requisiti
Progettazione
Realizzazione
Validazione e
collaudo
Funzionamento
Fasi (tecniche) del ciclo di vita
Studio di fattibilità: definizione costi delle alternative possibili
e priorità di realizzazione delle varie componenti del sistema
Raccolta e analisi dei requisiti: studio delle proprietà e
funzionalità che il sistema informativo dovrà avere. Richiede
interazione con gli utenti del sistema e produce una descrizione
completa, ma informale
dei dati coinvolti (anche la previsione del loro carico
applicativo)
delle operazioni su esse (anche la previsione della loro
frequenza)
Metodologie di Progettazione
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Progettazione:
dei dati (struttura e organizzazione dei dati)
delle applicazioni (caratteristiche dei programmi
applicativi): in parallelo o a cascata.
Realizzazione:
1.
implementazione del sistema informativo secondo la
struttura e le caratteristiche definite in fase di
progettazione.
2.
costruzione e popolamento della base di dati.
Metodologie di Progettazione
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Validazione e collaudo: verifica del corretto
funzionamento e della qualità del sistema
informativo
Funzionamento: il sistema diventa operativo ed
esegue i compiti per cui era stato progettato. A
meno di malfunzionamenti questa attività
richiede solo operazioni di gestione e
manutenzione
Metodologie di Progettazione
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Studio di fattibilità
Raccolta e analisi
dei requisiti
Progettazione
dei dati
Realizzazione
Validazione e
collaudo
Funzionamento
Metodologia di progetto
Per garantire prodotti di buona qualità è opportuno
seguire una metodologia di progetto, che consiste in:
articolazione delle attività di progetto in fasi successive
indipendenti tra loro
strategie da seguire nei vari passi e criteri di scelta in
caso di alternative
modelli di riferimento per descrivere i dati di ingresso e
uscita delle varie fasi
Metodologie di Progettazione
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Proprietà di una metodologia
Le proprietà che una metodologia deve garantire sono:
generalità rispetto allle applicazioni e ai sistemi in gioco
qualità del prodotto in termini di correttezza,
completezza ed efficienza rispetto alle risorse impiegate
facilità d'uso sia delle strategie che dei modelli di
riferimento
Metodologie di Progettazione
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Studio di fattibilità
PROGETTAZIONE
Raccolta e analisi
dei requisiti
Progettazione
dei dati
Realizzazione
Validazione e
collaudo
Funzionamento
requisiti del
Sistema informativo
utenti
interattivi
applicazioni
progettazione concettuale
DBMS
SCHEMA CONCETTUALE
progettazione logica
SCHEMA LOGICO
Normalizzazione
progettazione fisica
SCHEMA FISICO
DB
Fase di raccolta e analisi dei
requisiti
Fase in cui vengono raccolte e analizzate le specifiche informali ed
eterogenee che i vari utenti danno delle procedure da automatizzare
mediante un DBMS
requisiti informativi: caratteristiche dei dati
requisiti sui processi: operazioni sui dati
requisiti sui vincoli di integrità: proprietà dei dati e delle operazioni
Attività principali:
Costruzione glossario dei termini
Eliminazione delle ambiguità (sinonimi, omonimi)
Raggruppamento dei requisiti “omogenei”
Fase solo apparentemente semplice, nella realtà è spesso la più
complessa perché è difficilmente standardizzabile il processo che porta a
comprendere che cosa vogliono gli utenti!
Metodologie di Progettazione
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Fase di progettazione
concettuale
A partire
dai requisiti informativi viene creato uno schema
concettuale, che rappresenta le specifiche informali della realtà di
interesse in termini
di
una descrizione informale
espressa
in modo indipendente dal DBMS adottato
A tale
scopo si adotta un modello concettuale, che permette di
descrivere ad alto livello l'organizzazione dei dati,
indipendentemente dall'implementazione
Lo
schema concettuale è indipendente anche dal tipo di DBMS
che sarà utilizzato (relazionale, gerarchico, ...)
Metodologie di Progettazione
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Fase di progettazione logica
Consiste nella traduzione dello schema concettuale nel modello
di rappresentazione dei dati adottato dal DBMS
Il risultato è uno schema logico, espresso nel DDL del DBMS
La rappresentazione dei dati è:
indipendente da dettagli fisici
concreta perché disponibile nei DBMS
In questa fase si considerano anche aspetti legati a:
integrità e consistenza (vincoli)
efficienza
La progettazione logica si articola in due sotto-fasi:
ristrutturazione dello schema concettuale
traduzione verso il modello logico
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Fase di progettazione fisica
In questa ultima fase si operano scelte spesso
strettamente dipendenti dallo specifico DBMS
utilizzato
Ad esempio, lo stesso schema logico può essere
fisicamente rappresentato in modo diverso in DB2 e in
Oracle, al fine di meglio sfruttare le caratteristiche dei
due DBMS
Il risultato è lo schema fisico, che descrive le
strutture di memorizzazione e accesso ai dati
(organizzazione dei file, clustering, indici, ecc.)
Metodologie di Progettazione
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I prodotti della varie fasi sono schemi di alcuni
modelli di dati:
Schema concettuale
Schema logico
Schema fisico
Metodologie di Progettazione
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Progettazione
concettuale
Progettazione
logica
Progettazione
fisica
Due tipi (principali) di modelli
modelli logici: utilizzati nei DBMS esistenti per
l’organizzazione dei dati
utilizzati dai programmi
indipendenti dalle strutture fisiche
esempi: relazionale, reticolare, gerarchico, a oggetti
modelli concettuali: permettono di rappresentare i
dati in modo indipendente da ogni sistema
cercano di descrivere i concetti del mondo reale
sono utilizzati nelle fasi preliminari di progettazione
il più noto è il modello Entity-Relationship
Metodologie di Progettazione
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Modelli concettuali, perché?
Proviamo a modellare una applicazione
definendo direttamente lo schema logico
della base di dati:
da dove cominciamo?
rischiamo di perderci subito nei dettagli
dobbiamo pensare subito a come correlare le
varie tabelle (chiavi etc.)
i modelli logici sono rigidi
Metodologie di Progettazione
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Modelli concettuali, perché?
servono per ragionare sulla realtà di
interesse, indipendentemente dagli aspetti
realizzativi
permettono di rappresentare le classi di dati
di interesse e le loro correlazioni
prevedono efficaci rappresentazioni grafiche
(utili anche per documentazione e
comunicazione)
Metodologie di Progettazione
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