La progettazione di una base di dati

Introduzione

Come in ogni ciclo di vita di un sistema informativo, il progetto di una basi di dati consiste nei seguenti passi:

Raccolta ed analisi dei requisiti
Progettazione
- Individua l’organizzazione e la struttura della base di dati
- schematizza le operazioni sui dati
Implementazione
Validazione e collaudo
Funzionamento e manutenzione

Metodologie di progettazione

Quando progettiamo una base di dati è importante avere una netta separazione delle decisioni relative a cosa rappresentare in una base di dati da quelle relative a come farlo, quindi distinguiamo:

La progettazione concettuale
La progettazione logica
La progettazione fisica

Progettazione concettuale

Tradurre la descrizione informale della realtà risultato di una analisi approfondita, in uno schema formale e completo che dovrà essere indipendente dal tipo di DBMS usato

Progettazione logica

Consiste nella traduzione dello schema concettuale in termini di un determinato modello logico di dati usato dal DBMS che si intende usare, il risultato è lo schema logico, questo comprende anche l’ottimizzazione dello schema basandosi sulle operazioni che verranno effettuate

Progettazione Fisica

Si completa lo schema logico con la specifica dei parametri fisici di memorizzazione dei dati. Si produce lo schema fisico che dipende dal DBMS scelto

Analisi dei requisiti

Durante queste analisi bisogna:

Individuare i requisiti hardware e software
Produrre una descrizione dei dati in linguaggio naturale e come sono coinvolti nelle varie operazioni Tutto ciò si fa attraverso uno studio di fattibilità e piano di sviluppo dove vengono anche specificati:
i costi in termini di budget
priorità e tempi di realizzazione Di seguito come fare un analisi:

Si analizzano le descrizione dei dati per evitare le ambiguità (omonimie, conflitti di descrizione e similitudini)
Si controllano insieme ai responsabili dei vari settori da rappresentare se le operazioni che coinvolgono i dati hanno senso
Si costruisce un glossario dove per ogni termine (entità) troviamo la descrizione, i sinonimi e i termini collegati
Si verifica che tutti gli aspetti importanti sono stati considerati
Si verifica che il sistema sia consistente Esempio: da queste frasi riusciamo a ricavare il glossario di seguito

Modello Entità-Relazione

Questo è un modello concettuale di dati che contiene alcuni costrutti usati per descrivere la realtà in maniera semplice, questi costrutti sono:

Entità
- Entità: sono classi di oggetti che hanno delle proprietà
- Istanza di entità: oggetto in memoria della quale si vogliono registrare fatti specifici, viene identificata univocamente.
- Esempio:
Relazioni
- Relazioni: rappresentano legami logici fra due o più entità dell’applicazione
- Istanza di relazione: fatto che descrive un’azione e quindi un legame tra istanze di entità
- Esempio:
Proprietà(Attributi): sono fatti che descrivono le caratteristiche delle istanze di entità
Cardinalità
Identificatori
Generalizzazioni
Sottoinsiemi

Notazione grafica modello E-R

Il modello ER usa simboli grafici per favorire l’immediatezza della comprensione

Entità: viene rappresentato con una quadrato con al suo interno il nome di quella entità
Associazioni: viene rappresentato con un rombo con al suo interno il nome della associazione
Attributi: dalle entità/associazioni escono dei pallini che vanno a specificare i nomi degli attributi prima dello schema ER vero e proprio si creano degli schemi scheletro che descrivono una prima struttura di massima dello schema, che scrivono in generale i collegamenti tra le entità di interesse e le associazioni che le legano

Identificazione delle proprietà

Le proprietà sono di diversi tipi: Il simbolo (n,m) definisce se un valore è obbligatorio e quanti ne sono permessi:

(1,1): Indica che l’attributo è obbligatorio (minimo 1) e singolo (massimo 1).
(1,n): Indica che l’attributo è obbligatorio (minimo 1) e multiplo (massimo n valori, illimitati).
(0,1): Indica che l’attributo è opzionale (minimo 0) e singolo (massimo 1)
(0,n): Indica che l’attributo è opzionale (minimo 0) e multiplo (massimo n valori).

Proprietà speciali

Proprietà calcolate: il valore di questo tipo di proprietà è calcolato con un algoritmo specifico, a differenza delle proprietà esplicite Proprietà di sintesi: valori medi, massimi e minimi, sono anche queste delle proprietà calcolate ma che vanno a sintetizzare il contenuto della tabella Proprietà chiave: identificano in modo univoco la singola istanza di un entità, è obbligatoria e può essere composto, come simbolo usa quello dell’attributo base ma con il pallino pieno Si possono avere più chiavi in una tabella che vanno ad identificare univocamente lo stesso record Le associazioni hanno sempre della chiavi composte definite come l’insieme delle chiavi primarie delle tabelle partecipanti alla relazione

Cardinalità

Per cardinalità si intende il numero di volte che un data istanza di entità deve o può partecipare alla associazione

(1,1): obbligatoria, una sola volta
(1,n): obbligatoria, almeno una volta
(0,1): opzionale, una sola volta
(0,n): opzionale, n volte In base al tipo di cardinalità abbiamo diversi tipi di associazioni:
M:N:Un dipendente deve partecipare ad almeno un progetto, ad un progetto possono partecipare $n$ dipendenti o anche $0$
1:1: Un reparto deve avere un solo direttore, un direttore può dirigere un solo reparto
N:1: Su un ripiano possono stare $n$ oggetti, un oggetto si può trovare in un solo ripiano