L’esistenza del sistema informativo èindipendente dalla sua automazione (sistema informaticosistema informatico) Ogni organizzazione ha un sistema informativo delleinformazioniinformazionidi interesse Sottosistemadi unaorganizzazionechegestisce Sistema in

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In tro du zio ne

Sistemi informativiSistemi informativiInformazioniInformazioniDatiDati DBMS_borsa

DBMSorari

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Sis tem a in for m ativ o

Sottosistemadi unaorganizzazionechegestisce

acquisizione

elaborazione

conservazione

produzionedelleinformazioniinformazionidi interesse

Ogni organizzazione ha un sistema informativo

Le informazioni sono un “bene”

L’esistenza del sistema informativo èindipendente dalla sua automazione (sistema informaticosistema informatico)

Sis tem a in for m atic o

Gestisce un sistema informativo in modo automatizzato

Garantisce che i dati siano conservati in modo permanente sui dispositivi di memorizzazione

Permette un rapido aggiornamento dei dati per riflettere rapidamente le loro variazioni

Rende i dati accessibili alle interrogazioni degli utenti

Può essere distribuito sul territorio

Ancheprima di essereautomatizzati, moltisistemiinformativisisonoevolutiversounarazionalizzazionerazionalizzazione

e e prodecestadurelleneiozazdizarndceproduiolledenezazdizarndstare e e delldell

’’deniioazmforinorglleioazanneizzioazmforinazioorglledeanizzneni

Ge stio ne de lle in for m azio ni

Modo di gestire e comunicare le informazioniaccesso, elaborazione, trasmissioneaccesso, elaborazione, trasmissione

lingua scritta e parlata

disegni, grafici, schemi

codici e numeri

Modo di memorizzare l’informazione

ricordata a memoria

copia cartacea

in formato elettronico

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Sis tem i p er la g est io ne di info rm azio ni

Nelleattivitàstandardizzatedeisistemiinformativicomplessi, sonostateintrodottecol tempoforme di forme di organizzazioneorganizzazione

ee codificacodificadelledelleinformazioniinformazioni

Ad esempio, neiserviziservizianagraficianagraficisièiniziatocon registrazionidiscorsivee poi

nomee cognome

estremianagrafici

codicefiscale.... unachiavechiaveper tutti!

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In for m azio ni e da ti

Le informazionivengonorappresentatee codificateinmodoessenzialeattraversodatidati

I datidevonoessereinterpretatiper recuperarel‘informazione

info rm azio ne info rm azio ne ..

datodato

ti.boliinformazionecostitua simitidchedebbonoessereelabora formdi entilema) eaticin inzionoralabniei oga dprime; ( ..entecheèimmediatamCiòpresenteallanoscenza, co

Da i d ati all’in for m azio ne

Mario Rossi 0577233601

Numero di telefono di Mario Rossi Numero Mario Rossi
L‘informazioneèottenutainterpretandoe correlandofraloroi dati

Un es em pio : la r ub ric a t ele fon ica

DatiNome Cognome Indirizzo Telefono

Operazioni

•Cercare un numero dato il nome•Inserire un nuovo numero•Modificare un indirizzo•…... Mario Rossi Via Garibaldi 10 05773576373

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Ba se di da ti

E’una collezione di daticollezione di datiutilizzata per rappresentare le informazioni di interesse in un sistema informativo

L’elemento chiave èil dato

La rappresentazioneprecisadi forme piùricchedi informazionee conoscenzaèdifficile

I daticostituisconospessounarisorsastrategica, perchépiùstabilistabili nelnel tempotempodi altre componenti(processi, tecnologie, ruoliumani)

I datirimangonoglistessinellamigrazionemigrazioneda unsistemaal successivo

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Ba si d i d ati: qu ali ap pli ca zio ni?

Anagrafe -anagrafe studenti

Servizi bancari -conti correnti -bancomat -carte di credito

Elenchi delle utenze telefoniche

Orari ferroviari

Prenotazioni voli

Catalogo prodotti (CD,…) -E-commerce

Cataloghi di biblioteche

Cartelle cliniche

..............

Ba si d i d ati: co m e s i a cce de ?

in modo distribuito (Sportelli bancomat, POS negozi...)

da Internet (Orari FFSS, siti di e-commerce, cddb, ....)

da terminali dedicati (Agenzie di viaggio, biblioteche,anagrafe...)

sul proprio personal (database personali)

......

Ge stio ne di ba si d i d ati

Utilizzare un linguaggio di programmazione generico (C, C++, COBOL, Java) memorizzando i dati sufilefilesu disco

Applicazioni specifiche

Duplicazione dei dati

Incoerenza dei dati condivisi

Utilizzare un sistema di gestione di basi di dati(Database Management SystemDatabase Management System

--DBMSDBMS)

Sistema software progettato per gestire dati

Capacitàdi gestire collezioni di datigrandigrandi, condivisecondivise, persistentipersistenti

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Ca rat ter isti ch e d ei D BM S

grandi dimensionigrandi dimensioni

Possono avere dimensioni di Terabyte

Fanno uso della memoria secondaria

condivisionecondivisione

accesso di piùutenti/applicazioni a dati comuni

si riduce la ridondanza dei dati e la possibilitàdi inconsistenze

Il DBMS deve disporre del controllo di concorrenzacontrollo di concorrenza

persistenzapersistenza

i dati hanno una vita che va oltre quella dell’esecuzione delleapplicazioni che li utilizzano

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Re qu isit i d ei D BM S

affidabilitaffidabilit àà

capacitàdi non perdere i dati in caso di malfunzionamentohardware o software (backupbackupe recoveryrecovery)

privatezzaprivatezza

ciascun utente èriconosciuto da un usernamee una password

un utente ha autorizzazione solo per certe operazioni

efficienzaefficienza

capacitàdi svolgere le operazioni in tempo ragionevole e con risorse di calcolo e memoria accettabili

dipende dall’implementazione

può imporre dei vincoli sull’hardware

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DB MS vs fil esy ste m [1 ]

La gestionedi insiemidi datigrandie persistentièpossibileancheattraversosistemipiùsemplici

ilfilefile systemsystemdel sistemaoperativo

I filesystemprevedonoforme di condivisionetuttotutto

o o nienteniente. NeiDBMS c’èmaggioreflessibilità

I DBMS estendonole funzionalitàdel filesystem, fornendopiùserviziedin manieraintegrata

Comunque, i DBMS, a causa dellavarietàdi funzioni, non sononecessariamentepiùefficientideifilesystem

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DB MS vs fil esy ste m [2 ]

Neiprogrammitradizionalicheaccedonoa file, ogniprogrammacontieneunadescrizionedescrizionedelladellastrutturastrutturadel del filefile

stesso, con i conseguentirischidi incoerenzafrale descrizioni(ripetutein ciascunprogramma) e i filestessi.

NeiDBMS, esisteunaporzionedellabasedi dati(il catalogocatalogoo dizionariodizionario) checontieneunadescrizionecentralizzatadeidati, chepuòessereutilizzatadaivariprogrammi.

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De scr izio ne de i d ati ne i D BM S

Livellidiversidi descrizionee rappresentazionedeidati

permettonol’indipendenzaindipendenza

deidei datidati

dallarappresentazionefisica

i programmifannoriferimentoalla strutturaa livellopiùalto

le rappresentazionisottostantipossonoesseremodificatesenzanecessitàdi modificadeiprogrammi

Si introduceil concettodimodellomodellodeideidatidati

modalitàusataper organizzarei datie descrivernela struttura

offremeccanismidi strutturazionesimiliaicostruttoridi tipodeilinguaggidi programmazione

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I m od elli de i d ati

atiiddeneioazizzanrgl’o m

odellilogiciir modellilope-untiiste esMSDBgictinzatilizei

utilizzatidaiprogrammi

indipendentidallestrutturefisiche

atemsisniogda ntedeendipinood min m

odelliconcettualiettncmodellicoettonuali-patii dentarsepreermdi orap

cercanodi descriverei concettidel mondoreale

sonoutilizzatinellefasipreliminaridi progettazione

ModelloEntity-Relationship(E-R)

I m od elli lo gic i d ei da ti

Esistono vari modelli (logici) di dati proposti

modellogerachicomodellogerachico

((‘‘

60)60)

Basato sull’uso di strutture ad albero (gerarchie).

modello reticolare modello reticolare --CODASYL (CODASYL (‘‘70)70)Basato sull’uso di grafi.

modello relazionale (modello relazionale (

‘‘7070 --’’

80)80)

Basato sull’uso del concetto di relazione.

modello ad oggetti (modello ad oggetti (

‘‘80)80)

Evoluzione del modello relazionale. Basato sulle idee dellaprogrammazione ad oggetti.

Permette di organizzare in insiemi di record a record a struttura fissastruttura fissa(concetto di relazione)

Una relazione èspesso rappresentata per mezzo di una tabellatabella

Il m od ello re la zio na le

NomeCognomeIndirizzoTelefonoMarioRossiVia Verdi 50577234567MarcoBianchiVia Righi 730577456783AnnaDatiVia Romeo 40578345234 record

relazione campo

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Sc he m i e d is tan ze

SchemaSchema )nalesiotenin)(conalesioteninntenepom --Parati d deileiabvarinte enzialmstansote i

IstanzaIstanza

sionaleenest(co)nalesioenestntenepom --atvaloo)ri effettivi conunteti nella base di dati (st e,Ifonele,TzoirizndRUmnooge,ComA(NICBRo)

MarioRossiVia Verdi 50577234567MarcoBianchiVia Righi 730577456783AnnaDatiVia Romeo0578345234

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Sc he m i e as tra zio ne

DB schema logico

schema fisico descrizionedellabasedi datinelmodellologico(es, la strutturadellatabella)rappresentazionedelloschemalogicoper mezzodi strutturememorizzazione(file)il livellologicoèindipendenteda quellofisicounatabellaèutilizzatanellostessomodoqualunquesiala suarealizzazionefisica(chepuòanchecambiareneltempo)

Arc hit ett ura A NS I/ SP AR C

DB schema logico

schema fisico Architettura a3 livelli 3 livelli proposta dall’’ANSI/SPARCANSI/SPARCStudyStudyGroup on DBMSGroup on DBMSutenteutenteutenteutenteutente schema esternodescrizione di una porzionedella base di dati per mezzodel modello logico(punto di vistavistadi certi utenti)viste parziali/derivateviste parziali/derivate

Arc hit ett ura de tta gli ata

vista logica vista Avista B

DBMStrasformazionelogica/fisica trasformazioneesterna/logica A trasformazioneesterna/logica B

database memorizzato (fisico) schemaesterno A schemaesterno B

schemalogico

definizionedella strutturadi memorizzazione Linguaggiohost+DSL Linguaggiohost+DSL Linguaggiohost+DSL utente A1utente B1utente B2

DatabaseDatabaseAdministratorAdministrator DBADBA

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Le vis te est ern e

MatricolaCorsoAnnoNomeTasse MatricolaNomeCorsoEntrate Vista A(segreteria Ingeneria) Vista B(amministrazione)

Schema logico selezione dei record conCorso = Ingegneriae uso solo dei campiMatricola e Nome collezione dei recordper valore del campo Corsoe calcolo di Entrate come sommadel campo Tasse in ogni gruppo

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Il Da taB ase Ad m inis tra tor

E’la persona (o gruppo di persone) responsabile di

progettazione (logica/fisica)

definizione delle politiche di sicurezza (autorizzazioni)

amministrazione (backup, monitoraggio delle prestazioni)della base di dati

Media le esigenze degli utenti mantenendo un controllocentralizzato sui dati

Configura il DBMS per garantire sufficienti prestazioni

Assicura l’affidabilitàdel sistema

Gestisce le autorizzazioni di accesso.

Ute nti di u n D BM S

Progettisti e programmatori di applicazioniProgettisti e programmatori di applicazioni

realizzazione di programmi che accedono alla base di dati

uso di linguaggi convenzionali (C, Java, PHP, ..) o linguaggi proprietari specifici del sistema con funzionalitàspecifiche(generazione di grafici, stampe, maschere sul video)

uso di strumenti di sviluppo per la creazione di interfacce versola base di dati

Utenti finaliUtenti finali

interazione basata su transazionitransazioni(attivitàfrequenti epredefinite) utilizzando formo programmi guidati da menu(applicazioni sviluppate ad hoc dai programmatori)

oppure uso di linguaggi interattivi e interrogazioni casuali(non predefinite)

Tra ns azio ni

Programmicherealizzanoattivitàfrequentiepredefinite, con poche eccezioni, previstea priori

Esempi:

versamentopressounopressosportellobancario

emissionedi certificatoanagrafico

prenotazioneaerea

Le transazionisonodi solitorealizzatecon programmiinlinguaggioospite(tradizionaleo ad hoc)

Il terminetransazionetransazioneha un’altraaccezione, piùspecifica: sequenzaindivisibiledi operazioni(o vengonoeseguitetutteo nessuna)

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Lin gu ag gi pe r b asi di da ti

Linguaggi per ladefinizione dei datidefinizione dei datiData Data DefinitionDefinitionLanguagesLanguages

oessacc fisici di ionzaztoriz auellei e dgici,i loemschegli ne dniziodefi DDL--LDD

Linguaggi di manipolazione dei datimanipolazione dei datiData Data ManipulationManipulationLanguagesLanguages

--DMLDML

interrogazione e aggiornamento delle basi di datiAlcuni linguaggi come SQLSQL(StructuredStructuredQueryQueryLanguageLanguage) presentanointegrate funzioni di entrambe le categorie

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SQ L c om e D DL

Definizione di una tabella (relazione)CREATE TABLEorario (insegnamentoCHAR(20) ,docente CHAR(20) ,aula CHAR(4) ,ora CHAR(5) )insegnamentodocenteaulaora

orario

SQ L c om e D M L

InterrogazioneSELECTInsegnamento, DocenteFROMOrarioWHEREinsegnamento = ‘Basi di dati’

insegnamentodocenteBasi di datiMaggini Produce una tabella(relazione) che soddisfail criterio (clausola WHERE)

Lin gu ag gi pe r b asi di da ti

Disponibilitàdi varilinguaggi, interfaccediverse e supportoalla scritturadi programmi

linguaggitestualiinterattivi(CommandCommandLine Interface CLILine Interface CLI, adesempiobasatesuSQL)

comandiimmersiin unlinguaggioospiteospite(es.SQLJSQLJjavaembeddedSQL)

disponibilitàdi libreriedi interfacciacol DBMS per linguaggidi programmazionegenerici(es. JDBCJDBC-Java DataBaseConnectivity)

comandiin unlinguaggioad hoc, anchecon funzionalitàspecifiche(es. per graficio stampestrutturate)

con interfacceamichevoli(senzalinguaggiotestuale)

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SQ LJ Ja va em be dd ed SQ L

Supportatoda Oracle, IBM, Sybase, Tandem, JavaSoft, Microsoft, Informix, XDB

Implementazionehttp://www.oracle.com/st/products/jdbc/sqlj

E‘unlinguaggiosemplicee coincisoper inglobarecomandiSQL in programmiJava

Lostandardgarantiscela portabilitàfradiversiDBMS

Si inserisconoi comandiSQL nelprogramma

i comandiSQLJ inizianocon“#sql”e terminanocon“;”

sipuòfar riferimentoallevariabiliJava usandoilprefisso“:”

iltestoSQL èpostofraparentesigraffe“{..}”

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SQ LJ vs JD BC

JDBC (

Java Java DataBaseDataBaseConnectivityConnectivity) mettea disposizioneunalibreriadi classiper accedereal DBMS eseguendocomandiSQL

//SQLJ

intn;

#sql{INSERTINTOemp

VALUES(:n)}; // JDBC

intn;

Statementstmt=

conn.prepareStatement

(“INSERTINTOempVALUES(?)”);

stmt.setInt(1,n);

stmt.execute();

stmt.close(); classe della libreriajava.sqlvariabileJava

variabileJavanell’sqlj

Da SQ LJ a J av a

Il filesorgenteSQLJ deveesseretradottoin unsorgenteJava purochepuòesserecompilatoin unfileclass

SQ LJ T ra nsl ato r

Foo.sqljFoo.javaFoo.class

Ja va C om pil er

In ter azio ne gr afic a

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Str utt ura di un D BM S

schemi etrasformazioni(sorgente e oggetto)metadati richiesteottimizzategestore diesecuzione Ottimizzatore richiestecompilate ProcessoreDML Processoredi query ProcessoreDDL richiesteDML nonpianificate

datimetadati verifica lasicurezza ei vincoli diintegrità

dizionario dei dati(dati sui dati)

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Org an izz azio ne dis trib uit a

reteapplicazioniDBMS

client server

L‘applicazionedatabasepuòessereorganizzatacol modelloclient/server

Il cliente il sever(DBMS) possonoessereeseguitisumacchinediverse

Uno stessoserverpuòservirepiùclient

Unclientpuòutilizzarepiùservers(databasedistribuito)

Va nta gg i e sv an tag gi de i DB MS

Pro

daticome risorsacomunea disposizionedi tuttal‘organizzazione

gestionecentralizzatacon possibilitàdi standardizzazione

disponibilitàdi serviziintegrati

riduzionedi ridondanzee inconsistenzegraziealla condivisione

indipendenzadeidati(favoriscelosviluppoe la manutenzionedelleapplicazioni) Contro

costodeiprodottie dellatransizioneversodi essi(strutture, hardware, personale)

non scorporabilitàdi alcuniservizinon utili(con riduzionedi efficienza)