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DATA BASE - Limiti nell'organizzazione e loro superamento

informatica




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DATA BASE

Introduzione



Con il termine basi di dati s'indicano un insieme di archivi di dati; con l'obiettivo di raggiungere una grande efficienza nel trattamento e nel ritrovamento dei dati.



Quando si parla di efficienza di produttività di un'organizzazione di archivi si intende naturalmente la possibilità di ritrovare facilmente le informazioni desiderate, attraverso criteri di ricerca diversi.



Deve essere garantita la consistenza degli archivi, i dati, cioè, devono essere espressivi ed utilizzabili.



I dati contenuti nei database devono quindi, essere protetti da manomissioni, danni e perdite.

La sicurezza significa impedire che il database sia danneg 343e42d giato da interventi accidentali;

L'integrità significa garantire che le operazioni effettuate da altri utenti autorizzati non provochino una perdita di consistenza ai dati.





Per la gestione dei database esistono degli applicativi appositi detti DBMS (Data Base Management System).



Bisogna, però, fare una precisazione tra diverse figure che utilizzano i database:


Gli utenti finali del database, che utilizzano le informazioni contenute negli archivi;

Gli amministratori del database si occupano della progettazione e della manutenzione degli archivi.


Il database è formato dall'insieme degli archivi;

Il DBMS è il sistema con cui si gestisce un database.


Con l'introduzione del supporto delle memorie di massa nell'utilizzo dei database, più utenti dislocati in posizioni fisicamente diverse possono accedere agli archivi del database. Questo prende il nome di database distribuito.










Limiti nell'organizzazione e loro superamento


Le tecniche di gestione delle basi di dati nascono per superare i problemi e i limiti che nascono nelle tradizionali organizzazioni degli archivi in modo non integrato.


Il problema principale di un archivio è la ridondanza.

La ridondanza dei dati si ha quando questi sono "copiati" più volte all'interno dell'archivio.

Questa può provocare diversi problemi:


L'incongruenza, cioè il mancato aggiornamento di tutti i dati, contenuti negli archivi;

L'inefficienza dei dati, cioè i dati aziendali non sono più affidabili.



I limiti individuati nell'organizzazione tradizionale sono:


I programmi sono legati agli archivi che essi gestiscono, al variare di un archivio deve variare il programma;

Alcuni dati presenti più volte in archivi diversi come campi di record diversi: si ha ridondanza;

L'accesso ai dati è determinato dal tipo di organizzazione assegnata agli archivi, dalle chiavi e dall'ordine con cui i campi compaiono all'interno del record.



Per eliminare questo problema si utilizzano delle chiavi primarie, queste servono appunto a creare delle relazioni tra i vari record in modo da non dover "duplicare" l'informazione.



La nuova tipologia di gestione dei database presenta le seguenti caratteristiche fondamentali:


Indipendenza dalla struttura fisica dei dati, i programmi applicativi sono indipendenti dei dati fisici;


Indipendenza dalla struttura logica dei dati, i programmi applicativi sono indipendenti dalla struttura logica;


Utilizzo da parte di più utenti, i dati organizzati in un unico database possono essere utilizzati più utenti


Eliminazione della ridondanza, gli stessi dati non compaiono più volte in archivi diversi;


Eliminazione della inconsistenza, i database non può presentare campi uguali con valori diversi in archivi diversi;


Facilità di accesso;




Integrità dei dati, controlli per evitare anomalie dei dati;


Sicurezza dei dati, procedure per impedire l'accesso non autorizzato;


Uso di linguaggi per la gestione del database, attraverso comandi per la manipolazione e

L'interrogazione alla base dati.

La progettazione del database


I contenuti dei database rappresentano gli stati della realtà da modellare. Modellare i dati significa costruire una rappresentazione semplificata della realtà osservata, individuandone gli elementi caratterizzati e i legami intercorrenti tra loro.


La progettazione di un database avviene i 3 livelli:


Livello concettuale, rappresenta la realtà dei dati attraverso uno schema;


Livello logico, descrive la composizione ed il formato dei dati nel loro aspetto di struttura logica di dati;


Livello fisico, è l'effettiva installazione degli archivi elettronici, cioè è l'implementazione del livello logico.


L'attività di progettazione consente prima di tutto di costruire una rappresentazione della realtà in modo indipendente dalla struttura dei dati.


Il modello concettuale è definito attraverso uno schema dei dati; questa rappresentazione grafica è indipendente da:


I valori che saranno assegnati ai dati;


Le applicazioni degli utenti del database;


Le visioni parziali dei dati da parte degli utenti.


Questo metodo consente al database di evolvere nel tempo insieme alla realtà per la quale è stato progettato e creato.


Il modello concettuale rappresenta un patrimonio importante per le aziende, poiché descrive i dati esistenti in azienda.


Il passaggio dal modello concettuale al modello logico l'insieme dei dati è dotato di una struttura che deve facilitarne:


La manipolazione dei dati;


L'interrogazione, la possibilità di ritrovare i dati.



Queste strutture di dati sono poi implementate selle memorie di massa realizzando in pratica il modello fisico della base di dati.


Sono individuati i dati che sono significativi, ed è definito lo schema concettuale rappresentativo della realtà.



Le strutture logiche di dati sono implementate e memorizzate su un supporto fisico di registrazione e si ottiene, quindi, il database.

Il modello entità/associazioni



Il modello entità/associazioni (entità/relationship) è uno strumento per analizzare le caratteristiche di una realtà in modo indipendente dagli eventi che in essa accadono, per costruire un modello concettuale dei dati.



Risultato di questo lavoro di analisi è la rappresentazione grafica detta schema E/R, che mette in evidenza gli aspetti fondamentali del modello concettuale con i dati caratterizzanti e le associazioni tra essi.



Gli elementi di un modello E/R sono:


Entità;

Associazioni;

Attributi.



L'entità è un oggetto che ha un significato anche quando è considerato in modo isolato ed è di interesse per la realtà che si vuole modellare;


Le entità si classificano definendone il tipo di entità attraverso un nome.


Le istanze sono più elementi racchiusi sotto un'unica entità.




Per esempio: gli studenti di una scuola sono racchiusi tutti nell'entità Studenti.


L'insieme delle entità dello stesso tipo prende il nome di insieme-entità.


La rappresentazione grafica dell'entità è identificata da un rettangolo.



L'associazione è un legame che stabilisce un'interazione tra le entità.


Ogni associazione ha 2 versi con specifici significati diversi.


La rappresentazione grafica dell'associazione è identificata da una linea, un'altra rappresentazione grafica è il rombo posto al centro della linea di giunzione tra le due entità.



Gli attributi rappresentano le proprietà delle entità e delle associazioni.


Le caratteristiche di ogni attributi sono:


Il formato, il tipo di valore che assume;


La dimensione, quantità massima di caratteri o cifre inseribili;


- l'opzionalità, la possibilità di non essere inserito.

Il valore nullo rappresenta un'informazione mancante.


Il valore dei possibili valori assunti da un attributo si chiama dominio dell'attributo.


La rappresentazione grafica dell'attributo è una linea terminante con il nome ed un piccolo cerchio.


Se gli attributi sono collegati al rombo di relazione, questi saranno attributi dell'associazione.


Molto importante è sapere che devono essere definiti solo gli attributi elementari e non definire gli attributi che si ottengono con le elaborazioni, cioè gli attributi.


Prende il nome di chiave primaria l'insieme di uno o più attributi, che consentono di individuare un'istanza dall'altra per la stessa entità.


La rappresentazione grafica delle chiavi primarie è la colorazione del cerchio finale di un normale attributo.



Le associazioni tra entità



Un'associazione può essere obbligatoria (deve essere sempre presente), oppure opzionale (può non essere presente).



La rappresentazione grafica dell'associazione obbligatoria è una linea continua, invece, per quella opzionale la linea è tratteggiata.



Il grado di un verso dell'associazione è la caratteristica che indica quante istanze dell'entità di arrivo si associano all'istanza dell'entità di partenza.


Il grado può essere di vari tipi:


a uno;

a molti.















Le associazioni, quindi, possono essere di 3 tipi:


  1. Associazione 1:1 (uno a uno) o biunivoca;

ad ogni elemento dell'insieme E1 corrisponde uno e un solo elemento dell'insieme E2.

Il simbolismo è dato dalla linea stessa.


  1. Associazione 1:N (uno a molti) o semplice;

ad un elemento di E1 corrispondono più elementi di E2, mentre, ad ogni elemento di E2 corrisponde un e un solo elemento dell'insieme E1.

La rappresentazione grafica è data dall'aggiunta di altre due linee in prossimità dell'entità di arrivo.


  1. Associazione N:N (molti a molti) o complessa;

ad ogni elemento dell'insieme E1 possono corrispondere più elementi dell'insieme E2 e viceversa.

Le associazioni molti a molti sono poco pratiche, perciò sono scomposte in più associazioni uno a molti.







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