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database

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Una base di dati o database è un insieme di file (aggregati di informazioni omogenee, accoppiate a file di indici) in formati proprietari mutualmente connessi che serve per gestire, memorizzare, processare e comunicare dei dati utili per l’organizzazione che ne fa uso. I dati sono organizzati, secondo le loro relazioni, in strutture dati omogenee progettate per facilitarne la creazione, gestione e accesso, ottimizzando complessità spaziale e temporale.

Dati: fatti grezzi che devono essere interpretati e correlati dal DBMS (Database Management System) per fornire informazione. Nelle basi di dati abbiamo dati strutturati (in composizione quelli non strutturati del linguaggio naturale): gli oggetti sono rappresentati da brevi simboli o numeri.

La struttura dell’informazione dipende dal suo utilizzo e può essere modificata nel tempo; le assunzioni fatte in partenza possono non continuare a essere vere.

Il vantaggio di avere dati strutturati e in relazione fra loro è poter accedere singolarmente ai dati contenuti nel sistema informativo tramite delle “interrogazioni” dette query che fanno uso dell’algebra relazionale dei database.

Un componente fondamentale dei database sono i costruttori di tipo: ad esempio i database relazionali organizzano i dati come insiemi di record (tipi) omogenei.

Le basi di dati sono utili per esporre un accesso parziale dei dati ai vari utenti/componenti dell’organizzazione regolando gli accessi per garantire la privacy.

La condivisione comporta la necessità di gestire accessi contemporanei agli stessi dati (controllare la concorrenza).

  • Un concetto fondamentale delle basi di dati è la transazione.

Integrità dei dati

I dati devono soddisfare dei vincoli che esistono nella realtà di interesse; ad esempio:

  • uno studente può risiedere in una sola città (dipendenza funzionale);
  • la matricola identifica univocamente uno studente (vincolo di chiave);
  • un voto è un intero positivo compreso tra 18 e 30 (vincolo di dominio);
  • la data di un evento giornaliero non può diminuire (vincolo dinamico).

Modelli di DB

Modello logico: è indipendente dalle strutture fisiche ma disponibili nei DBMS.

Modello concettuale: è indipendente dalle modalità di realizzazione. Hanno lo scopo di rappresentare le entità del mondo reale e le loro relazioni nelle prime fasi della progettazione (es: entità-relazioni).

3 livelli di astrazione dei DB

  1. Schema fisico: l’insieme dei file
  2. Schema logico: la struttura “principale” che descrive la relazione tra i dati, ad esempio le tabelle per i DB relazionali. Questo livello e il successivo sono completamente indipendenti da quello fisico.
  3. Schema esterno esposto agli utenti: la descrizione parziale della base di dati in viste (indipendenti dallo schema logico) che possono prevedere organizzazioni dei dati diverse rispetto a quelle utilizzate nello schema logico secondo l’esigenza e il privilegio di accesso delle tipologie di utenti. Tutti gli accessi al DB avvengono attraverso questo livello.

Linguaggi per i DB

  • DDL: Data Definition Language per la definizione di schemi logici, esterni, fisici e altro.
  • DML: Data Manipulation Language per l’interrogazione e l’aggiornamento di istanze di basi di dati.

SQL: Structured Query Language lo standard universale di linguaggio per i database relazionali. È sia DDL che DML.

Componenti di un sistema informativo informatizzato

Storia dei DB

Negli antichi sistemi informativi, la gestione dei dati veniva affidata a un file system. I file venivano manipolati da linguaggi orientati alla gestione dei file come COBOL.

Gli svantaggi erano:

  • La ridondanza dei dati, che potevano essere duplicati da applicazioni che usavano gli stessi dati.
  • L’inconsistenza: per errore, più copie dello stesso dato potevano avere valori diversi.
  • La dipendenza dei dati: ogni applicazione organizzava i dati tenendo conto dell’uso che doveva farne.

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