Informatica II – Basi di Dati (07/08) – Parte 2

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Informatica II – Basi di Dati (07/08) – Parte 2

Gianluca Torta

Dipartimento di Informatica dell’Università di Torino [email protected], 0116706782

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Instanze inconsistenti

 

Non tutte le tuple rappresentano informazione corretta per un’applicazione

 Valori nulli

 Valori fuori del dominio di un attributo

 Per esempio: voto = 36

 Tuple inconsistenti (valori di più attributi non simultaneamente assegnabili)

 Per esempio: voto = 24, lode = Sì

 …

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Instanze inconsistenti

 

Non tutte le tuple rappresentano informazione corretta per un’applicazione

 …

 Tuple con valori uguali per attributi identificanti

 Per esempio: tuple con la stessa matricola in relazione Studenti

 Valori inesistenti in attributi usati per corrispondenze tra relazioni

 Per esempio: studente in relazione Esami

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Vincoli di integrità

 

Proprietà che devono essere soddisfatte dalle istanze corrette per un’applicazione

 

Sono predicati che associano ad ogni istanza il valore

vero

o

falso

 Vero: istanza corretta (ammissibile, lecita)

 Falso: istanza inconsistente

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Definendo lo schema di un base di dati si associano vincoli di integrità che si riferiscono a tutte le istanze del base di dati

 

Questi vincoli permettono di considerare corrette le sole istanze che li verificano tutti

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Vincoli intrarelazionali

 Vincolo di tupla

 Vincolo di dominio

 Vincoli su assegnamento di valori ad attributi diversi di una tupla

 Vincolo di chiave

 

Vincoli interrelazionali

Vincoli intrarelazionali

 Vincoli interni a una relazione:

 Soddisfacimento definito rispetto ad una singola relazione del base di dati

 Vincolo di tupla: esprime condizioni sui valori di ciascuna tupla indipendentamente dalle altre tuple

 Vincolo di dominio (vincolo su valori): restrizione su dominio di attributo

 Vincoli su assegnamento di valori ad attributi diversi di una tupla

Vincoli di tupla

 

Esprimibili mediante espressioni booleane (AND, OR, NOT) i cui termini contengono:

 Uguaglianze, disuguaglianze, ordinamenti di valori di attributo

 Espressione aritmetiche su valori di attributo

p q p AND q F F F F T F T F F T T T

p q p OR q F F F F T T T F T T T T

p NOT p

F T

T F

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Vincoli di tupla

 

Per esempio:

 Vincolo di dominio

(Voto ≥ 18) AND (Voto ≤ 30)

 Vincolo su più attributi

(NOT(Lode = “lode”)) OR (Voto = 30)

 Pagamenti(Data, Importo, Ritenute, Netto) Netto = Importo - Ritenute

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Vincoli di chiave

  Superchiave/chiave

: insieme di attributi usato per identificare univocamente le tuple di una relazione

 Superchiave: un insieme K di attributi è detto superchiave di una relazione r se r non contiene due tuple t1 e t2 con t1[K]=t2[K]

 K è una chiave di r se è una superchiave minimale di r

 Ogni chiave è una superchiave

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Vincoli di chiave

 

{Matricola} è una chiave

Matricola Cognome Nome Nascita Corso 4328 Rossi Luigi 29/04/79 Informatica 6328 Rossi Dario 29/04/79 Informatica

4766 Rossi Luca 01/05/81 Fisica

4856 Neri Luca 01/05/81 Economia

Table1

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Vincoli di chiave

 

{Cognome, Nome, Nascita} è una chiave

Table1

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{Matricola, Corso} è una superchiave, ma non una chiave

Table1

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{Nome, Corso} non è una superchiave

Table1

Vincoli di chiave

 

{Nome, Corso} è adesso una chiave

 È una chiave “per caso”

Matricola Cognome Nome Nascita Corso 6328 Rossi Dario 29/04/79 Informatica

5536 Neri Luca 05/03/78 Informatica

Table2

Vincoli di chiave

 

Ogni relazione r, con la schema r(X), ha una chiave

 Essendo un insieme, r è costituita da tupla diverse tra loro → X è sicuramente superchiave di r

 X potrebbe essere una chiave di r

 Se X non sia una chiave di r, esiste un sottoinsieme Y di X tale che Y è una chiave

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Vincoli di chiave

 

Il fatto che ogni schema di relazione abbia almeno una chiave garantisce

 Identificabilità univoca dei dati

 Definizione di corrispondenze tra dati contenuti in relazioni diverse

 

Per esempio: nel base di dati Università

 Studente corrisponde a Matricola della relazione Studenti

 Corso corrisponde a Codice della relazione Corsi

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Chiave e valori nulli

 

Tupla 1: ha entrambe le chiave incomplete ({Matricola}, {Cognome, Nome, Nascita})

Matricola Cognome Nome Nascita Corso

NULL Rossi Dario NULL Informatica

4856 Neri Luca NULL NULL

NULL Neri Luca 05/03/78 Economia

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Chiave e valori nulli

 

Tuple 3 e 4: hanno una chiave

completamente specificata, ma sono lo stesso individuo?

Matricola Cognome Nome Nascita Corso

NULL Rossi Dario NULL Informatica

4856 Neri Luca NULL NULL

NULL Neri Luca 05/03/78 Economia

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Chiave e valori nulli

  Chiave primaria

: la chiave primaria non può avere valori nulli

 Identificata mediante sottolineatura ({Matricola})

 Usata per stabilire corrispondenza tra tabelle

 Se nessun attributo della relazione può prendere il ruolo di chiave primaria se ne definisce uno aggiuntivo a tale scopo

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  Vincoli interrelazionali

sono i vincoli che coinvolgono più relazioni del base di dati

 

Per verificarli, considerare istanze di più

relazioni

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  Vincoli di integrità referenziale

(foreign keys, referential integrity constraints):

 Servono a garantire che i riferimenti tra tabelle siano possibili

 Un vincolo di integrità referenziale fra insieme di attributi X di una relazione R1 ed una relazione R2 è soddisfatto se i valori su X di ciascuna tupla dell’istanza di R1 compaiono come valori della chiave (primaria) dell’istanza di R2

Vincoli di integrità referenziale

 

Per esempio: le relazioni

Studenti(Matricola,Cognome,Nome,DataNascita) Corsi(Codice,Titolo,Docente)

Esami(Numero,Studente,Voto,Lode,Corso)

 Un numero può comparire in attributo Studente di una tupla di relazione Esami solo se compare come valore di Matricola in istanza di relazione Studenti

Vincoli di integrità referenziale

 

Se chiave di R2 è composta da un solo attributo B, X è composto di un solo attributo A

 Vincolo di integrità referenziale tra A in R1 e B in R2 è soddisfatto se, per ogni tupla t1 in R1 per cui t1[A] non è nullo, esiste una tupla t2 in R2 tale che t1[A] = t2[B]

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Vincoli di integrità referenziale

K A B …

R1 R2

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Vincoli di integrità referenziale

 

Se chiave di R2 contiene più attributo bisogna stabilire corrispondenza tra attributi di R1 e R2

 Chiave di R2: {B1,…,Bp}

 X={A1,…,Ap}

 Vincolo di integrità referenziale tra {A1,…,Ap} in R1 e {B1,…,Bp} in R2 è soddisfatto se, per ogni tupla t1 in R1 per cui t1[{A1,…,Ap}] non contiene valori nulli, esiste una tupla t2 in R2 tale che t1[Ai]

= t2[Bi] per 1≤i≤p

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Vincoli di integrità referenziale

K Ai Bi …

R1 R2

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Vincoli di integrità referenziale

Codice Data Agente Art Prov Numero

987554 26/10/02 456 34 RM 2F7643

630876 15/10/93 456 53 FI 4E5432

Matricola CF Cognome Nome

567 RSSM… Rossi Mario

638 NREP… Neri Piero

Prov Numero Proprietario Indirizzo

RM 1A2396 Verdi Piero Via Tigli

MI 2F7643 Luci Gino Via Noci

FI 4E5432 Bini Luca Via Po

Infrazioni

Agenti

Auto

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987554 26/10/02 456 34 RM 2F7643

630876 15/10/93 456 53 FI 4E5432

Infrazioni

Agenti

Auto

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987554 26/10/02 456 34 RM 2F7643

630876 15/10/93 456 53 FI 4E5432

Infrazioni

Agenti

Auto

Vincoli di integrità referenziale

 

Ordinamento di attributi in vincoli referenziali è essenziale perché non sempre la

corrispondenza tra tabelle si può stabilire per nome di attributo

 

Per esempio:

 Incidenti(Codice,Prov1,Numero1,Prov2,Numero2)

 Auto(Prov,Numero,Proprietario,Indirizzo)

 Prov1, Numero1 e Prov2, Numero2 sono diversi dai nomi della chiave primaria di Auto

Vincoli di integrità referenziale

 

Non tutti i DBMS permettono di definire chiavi primarie

 Definire esplicitamente attributi coinvolti in vincoli di integrità