Basi di dati

Fondamenti e Tecniche di Modellazione nelle Basi di Dati

• Le basi di dati sono un insieme organizzato di dati, memorizzati e accessibili elettronicamente da un sistema informativo.
• Un simbolo è un segno fisico a cui si dà un significato, mentre un dato è un simbolo che rappresenta un'informazione.
• I dati null sono quei dati in cui l'informazione è assente, ignota o inapplicabile.

Concetti chiave

• Sistema informativo: insieme coordinato di risorse e processi per la gestione delle informazioni di un'organizzazione.
• Sistema informatico: insieme coordinato di risorse e processi per l'elaborazione automatica delle informazioni.
• Attributo: caratteristica specifica o qualità di un'entità o di un oggetto, utilizzata per descriverlo o identificarlo.
• Classificazione: processo che attraverso l'unione degli attributi dà vita ad un concetto.
• Insieme: collezione di elementi che sono identificati o classificati sotto un unico concetto a causa delle loro proprietà comuni.

Modelli, Schemi e Architetture nelle Basi di Dati

• Modello di dati: insieme di tipi di dato per classificare, aggregare e generalizzare gli elementi.
• Schema: risultato dell'applicazione di un modello di dati ad una realtà d'interesse.
• Realtà d'interesse: insieme dei concetti ai quali si applicano, anche mediante il riuso, la classificazione, l'aggregazione o la generalizzazione allo scopo di individuare le proprietà degli elementi che saranno organizzati, memorizzati e gestiti da un sistema informativo.

Modello Entità-Associazione

• Modello Entità-Associazione: modello di dati concettuale che rappresenta i concetti in termini di entità e associazioni.
• Entità: concetto che dobbiamo prendere in considerazione.
• Associazione: legame tra due o più entità.
• Attributo: proprietà di un'entità e/o associazione.
• Identificatore: attributo o insieme di attributi che ci permettono di distinguere univocamente ogni elemento dell'entità.

Progetto della Base di Dati

• Progetto: lavoro temporaneo intrapreso allo scopo di creare un prodotto, un servizio o un risultato unico.
• Utente: le persone che andranno ad utilizzare la nostra base di dati oppure possono essere dei committenti, cioè le persone che ci commissionano per progettare proprio questa base di dati.
• Requisiti informativi e funzionali: i requisiti, che siano funzionali o informativi, sono una qualità che deve essere necessariamente vera per gli utenti.
• Vincolo: legami definiti sui dati che devono essere mantenuti su tutte le operazioni che facciamo.

Modello Entità-Associazione Esteso

• Modello Entità-Associazione Esteso: estensione del modello ER classico, che fornisce dettagli più specifici sulle entità e sulle loro relazioni.

• Identificatore esterno: attributo di un'entità che fa riferimento ad attributi di un'altra entità per definire un'identità unica.

• Entità debole: entità che non possono essere identificate unicamente dai propri attributi, ma hanno bisogno di dipendere da un'altra entità, detta "forte", per essere identificate completamente.### Partizionamento ed Accorpamento

• Il partizionamento mantiene gli stessi vincoli posti dai rapporti, mentre l'accorpamento mantiene gli stessi vincoli, ma quelli di A1 possono essere più stringenti di quelli di A2.

• Nel partizionamento, m = m1 = m2 = m e n = n1 = n2 = n.

• Nell'accorpamento, m = m′ 1 = m′ 2 = min{m1, m2} e n = n′ 1 = n′ 2 = max{n1, n2}.

Caratteristiche della Tecnologia delle Basi di Dati

• Natura autodescrittiva: una base di dati è autodescrittiva poiché il suo schema descrive completamente il contenuto, indipendentemente dai dati effettivi.
• Viste multiple: un SGBD consente la creazione di viste multiple, permettendo di accedere a sottoinsiemi di dati tramite sottoschemi senza duplicare le informazioni.
• Condivisione dei dati e gestione dei conflitti: il SGBD facilita l'uso condiviso dei dati tra più applicazioni, prevenendo conflitti, come nel caso di prenotazioni simultanee dello stesso posto.
• Controllo della ridondanza: il controllo della ridondanza evita la duplicazione dei dati, garantendo l'aggiornamento accurato delle informazioni condivise.
• Controllo degli accessi: la sicurezza in un SGBD include il controllo degli accessi, definendo privilegi specifici per utenti e operazioni (lettura e scrittura) su vari elementi della base di dati.
• Sicurezza - Backup e ripristino: i SGBD implementano strategie di backup e ripristino per recuperare dati in caso di guasti.

Dati Semi-Strutturati

• Un dato semi-strutturato è un tipo di dato che non aderisce a un modello di dati rigoroso, ma possiede comunque una certa organizzazione che permette di identificarne la struttura.
• Caratteristiche dei dati semi-strutturati:
  • Struttura flessibile
  • Marcatori semantici
  • Interoperabilità
  • I dati semi-strutturati si presentano in gerarchie di aggregazione di dati composti di elementi che a loro volta possono essere composti da altri dati composti o dati semplici.

Formati di File per Dati Semi-Strutturati

• CSV (Comma-Separated Values): un file di testo che usa la virgola “,” o altro separatore per delimitare un insieme di valori.
• XML (eXtensible Markup Language): un linguaggio formale e standard definito dal consorzio WWW (W3C) che consente la descrizione (markup) dei dati.
• JSON (JavaScript Object Notation): un formato semplice per lo scambio di dati, basato su due strutture: un insieme di coppie nome/valore e un elenco ordinato di valori.

Architettura Client-Server e API

• Un sistema informatico distribuito è un insieme di processi che si scambiano dati mediante un internet.
• Architettura client-server: un processo controllato da un SO può utilizzare risorse di un altro SO collegato mediante la rete di calcolatori.
• API (Application Program Interface): l'insieme di procedure messe a disposizione dei programmatori affinché possano effettuare un dato compito all'interno di un programma.

Architettura REST

• REST (Representational State Transfer) è uno modello architetturale per sistemi distribuiti, che si basa sulla “rappresentazione” delle risorse.
• Le componenti di una rete (componenti client e server) comunicano attraverso un'interfaccia standard (per esempio HTTP) per scambiare rappresentazioni di queste risorse.
• URI (Uniform Resource Identifier): una stringa, costruita con una sintassi ben definita e standardizzata a livello internazionale, capace di specificare il protocollo di comunicazione e, anche se non necessariamente, di fornire elementi auto-esplicativi sulla natura della risorsa stessa.
• Le operazioni CRUD (Create, Read, Update e Delete) vengono effettuate avvantaggiandosi dei metodi forniti da HTTP stesso per le richieste.

Le basi di dati sono un insieme organizzato di dati elettronici, utili per accrescere la conoscenza umana.