Dalla progettazione concettuale a quella logica nei database, Presentazione

Dalla progettazione concettuale a quella logica

Una volta realizzato il modello concettuale il passo successivo consiste nel tradurlo in un modello logico più orientato al modello relazionale.

La progettazione logica si articola in due fasi: · Una trasformazione dello schema concettuale al fine di semplificare alcuni costrutti del modello ER. · Una fase di traduzione in un insieme di relazioni e vincoli secondo il modello relazionale. C. Marrocco Università degli Studi di Cassino e del Lazio MeridionaleDalla progettazione concettuale a quella logica

Carico applicativo Schema concettuale E-R Ristrutturazione dello schema E-R Modello logico Schema E-R ristrutturato Traduzione nel modello logico Schema logico Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale C. Marrocco

Ristrutturazione schema ER

• La ristrutturazione del modello ER serve sia per semplificare la traduzione sia per "ottimizzare" le prestazioni.
• Bisogna tener presente che uno schema ER ristrutturato non è più uno schema concettuale nel senso stretto del termine.
• Per ottimizzare il risultato abbiamo bisogno di analizzare le prestazioni già a questo livello ma le prestazioni su uno schema concettuale non sono valutabili con precisione.
• Per questo si considerano degli "indicatori" cioè dei parametri che regolano le prestazioni che solitamente sono:
  • spazio inteso come numero di occorrenze previste
  • tempo cioè il numero di occorrenze (di entità e relationship) visitate durante un'operazione.

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Attività della ristrutturazione

• Analisi delle ridondanze
• Partizionamento/accorpamento di entità e relationship
• Scelta degli identificatori primari
• Eliminazione delle generalizzazioni

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Analisi delle ridondanze

• In questa fase si decide se eliminare le ridondanze eventualmente presenti o mantenerle (o anche di introdurne di nuove) con lo scopo di ridurre l'occupazione di spazio e l'appesantimento degli aggiornamenti.
• Una ridondanza in uno schema ER è un'informazione significativa ma derivabile da altre.
• Le ridondanze che si possono avere sono:
  • attributi derivabili:
    • da altri attributi della stessa entità (o relationship)
    • da attributi di altre entità (o relationship)
  • relationship derivabili dalla composizione di altre

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Attributo derivabile

Peso Netto Pacco Tara Peso lordo Uno degli attributi è deducibile dagli altri due. C. Marrocco Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale

Attributo derivabile da altra entità

Importo totale Quantità Prezzo (1,1) (0,N) Vendita Ordine Prodotto Tramite il prezzo di ogni prodotto e l'associazione con il suo attributo si risale all'importo totale della vendita. C. Marrocco Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale

Attributo derivabile da conteggi

Numero impiegati (1,1) (1,N) Impiegato Lavorano in Azienda Per conoscere il numero di impiegati si possono contare le occorrenze dell'associazione. C. Marrocco Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale

Relationship derivabile

Per sapere qual è il direttore di ogni singolo impiegato si può passare per l'entità Progetto senza utilizzare l'associazione Dirige che diventa ridondante. Impiegato Lavora Progetto Dirige Direzione Direttore Progetto Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale C. Marrocco

Attività della ristrutturazione

• Analisi delle ridondanze
• Partizionamento o accorpamento di entità, attributi e relationship
• Scelta degli identificatori primari
• Eliminazione delle generalizzazioni

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Partizionamento e accorpamento

• Sono ristrutturazioni effettuate per rendere più efficienti le operazioni in base alla riduzione degli accessi:
  • separando attributi di un concetto che possono così essere acceduti separatamente
  • raggruppando attributi di concetti diversi che possono così essere acceduti insieme.
• I casi principali sono:
  • partizionamento di entità e/o relationship
  • eliminazione di attributi composti e multivalore
  • accorpamento di entità e/o relationship

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Partizionamento di entità

CF Cognome Nome Indirizzo Correntista Carta di Credito Data nascita Conto Corrente Se l'entità possiede troppi attributi potrebbe aver senso dividerla in due entità distinte. C. Marrocco Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale

Partizionamento di entità correntista

Nome Conto Corrente Cognome CF (1,1) (1,1) Dati anagrafici correntista Associati a Dati bancari correntista Indirizzo Data nascita Carta di Credito C. Marrocco Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale

Accorpamento di entità

Nome Nome Cognome CF (1,1) (1,1) Direttore Progetto Direzione Progetto Indirizzo Data nascita Se due entità sono in relazione uno a uno allora potrebbe essere conveniente accorparle in un'unica entità. C. Marrocco Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale

Accorpamento di entità direttore progetto

CF Cognome Nome Indirizzo Direttore Progetto Nome Progetto Data nascita C. Marrocco Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale

Eliminazione di attributi composti e multivalore

• Gli attributi composti e multivalore non sono immediatamente traducibili nel modello logico.
• Un attributo composto può essere semplificato sostituendolo con tanti attributi semplici quanti sono gli attributi componenti.
• Un attributo multivalore può essere eliminato introducendo una nuova entità che corrisponde al concetto rappresentato dall'attributo multivalore e legata all'entità originale con una associazione di tipo uno a molti.

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Eliminazione di attributi composti

Via CAP Sede Via Sede Indirizzo Città CAP Città L'attributo composto Indirizzo viene decomposto nei due attributi semplici che lo compongono che sono Via e CAP. C. Marrocco Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale

Eliminazione di attributi multivalore

Targa auto Impiegato Nome (0,N) (0,N) Automobile Impiegato Nome L'attributo multivalore Targa auto viene decomposto in un'ulteriore entità Targa auto avente il solo attributo Targa e relazionata tramite un'associazione uno a molti. (1,1) Targa auto Targa Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale C. Marrocco

Attività della ristrutturazione

• Analisi delle ridondanze
• Partizionamento/accorpamento di entità e relationship
• Scelta degli identificatori primari
• Eliminazione delle generalizzazioni

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Scelta degli identificatori

• Un'operazione indispensabile per la traduzione del modello ER nel modello relazionale è la scelta degli identificatori.
• Un identificatore:
  • non deve essere un attributo opzionale
  • deve essere costruito su pochi attributi (meglio ancora da uno solo)
  • è preferibile interno piuttosto che esterno
  • è preferibile che venga coinvolto in molte operazioni
• Nel caso in cui nessun attributo soddisfa i requisiti cercati si introducono nuovi attributi (codici) contenenti valori speciali generati appositamente per questo scopo.

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Attività della ristrutturazione

• Analisi delle ridondanze
• Partizionamento/accorpamento di entità e relationship
• Scelta degli identificatori primari
• Eliminazione delle generalizzazioni

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Classificazione di generalizzazioni

• Secondo i vincoli di copertura e disgiunzione si possono avere quattro differenti gerarchie di generalizzazione:
  • totale esclusiva
  • parziale esclusiva
  • totale sovrapposta
  • parziale sovrapposta

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Eliminazione di generalizzazioni

A seconda del tipo di gerarchia di generalizzazione si utilizzano diverse tecniche nella traduzione nel modello relazionale (vedi libro per gli schemi): - Eliminazione dell'entità padre in cui le entità figlie ereditano attributi e identificatori del padre (di solito usata per gerarchia totale disgiunta). - Eliminazione delle entità figlie in cui tutti gli attributi e le associazioni delle sottoclassi vengono aggiunte alla superclasse più un attributo che specifica quale tipo di sottoclasse si sta considerando (di solito usata per gerarchia totale sovrapposta). - Sostituzione della generalizzazione con associazioni uno a uno tra sottoclassi e superclasse (di solito usata per gerarchia parziale disgiunta). - Soluzioni miste in cui le sottoclassi vengono accorpate in un'unica entità in relazione uno a uno con la superclasse (di solito usata per gerarchia parziale sovrapposta). C. Marrocco Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale

Dalla progettazione concettuale a quella logica

Carico applicativo Schema concettuale E-R Ristrutturazione dello schema E-R Modello logico Schema E-R ristrutturato Traduzione nel modello logico Schema logico Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale C. Marrocco

Traduzione di entità

Un'entità dello schema concettuale si traduce in una relazione dello schema logico avente lo stesso nome e gli stessi attributi dell'entità e avente per chiave primaria il suo identificatore interno. Se non esistono identificatori è opportuno scegliere come chiave primaria un semplice codice numerico o alfanumerico che renda più efficiente l'accesso ai dati (AUTO_INCREMENT in SQL). Gli attributi opzionali (quelli che potevano assumere valori (0,1)) vengono tradotti in opportuni attributi della relazione che possono assumere valori NULL. C. Marrocco Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale

Traduzione di associazioni

Relationship uno a uno: un'associazione uno a uno si traduce aggiungendo alla relazione che traduce una delle due entità gli attributi dell'associazione e l'identificatore dell'altra entità (eventualmente ridenominato). Esisterà in questo caso un vincolo di unicità sul nuovo attributo aggiunto ed un vincolo di integrità referenziale tra il nuovo attributo e il corrispondente attributo nell'altra entità. Lo schema: (0,1) (1,1) Ordine Vendita Fattura si trasforma nelle due tabelle Ordini e Fatture dove la chiave primaria di Ordini diventa chiave esterna univoca (UNIQUE) per Fatture (cioè per ogni ordine viene emessa una corrispondente fattura). C. Marrocco Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale