Concetti Fondamentali di Database: SQL, Relazioni e Gestione Dati

Join Esterno

Il JOIN ESTERNO permette di preservare le informazioni delle righe che andrebbero altrimenti perse con il join interno, riempendo i campi della tabella mancante con valori NULL.

• Sinistro (LEFT JOIN): mantiene tutte le righe della prima tabella (sinistra). Se per una riga non c'è corrispondenza in quella di destra, i campi di quest'ultima conterranno NULL.
• Destro (RIGHT JOIN): mantiene tutte le tuple del secondo operando.
• Completo (FULL JOIN): mantiene tutte le tuple di entrambi gli operandi.

Ridondanza in una Base di Dati

La ridondanza indica la presenza di informazioni ripetute o facilmente ricavabili all'interno del sistema. Sebbene possa migliorare l'efficienza delle prestazioni, comporta spreco di memoria e anomalie di aggiornamento.

Esempio: In una tabella con matricola, nome, cognome, codice corso, voto, se uno studente cambia cognome, è necessario modificare il dato in tutte le occorrenze presenti.

Superchiave, Chiave e Chiave Primaria

• Superchiave: un insieme di attributi k della relazione r che permette di identificare univocamente le tuple. Non esistono due tuple distinte t1 e t2 tali che t1[k] = t2[k].
• Chiave: una superchiave minimale, ovvero un insieme di attributi che identifica univocamente le tuple.
• Chiave Primaria: ne esiste solo una per ciascuna relazione, non ammette valori NULL ed è utilizzata per coordinare i legami tra le tabelle.

Differenze tra SQL e Algebra Relazionale

• Algebra Relazionale: linguaggio procedurale che specifica come ottenere il risultato. Si basa sulla teoria degli insiemi (non ammette duplicati) e non prevede operatori di aggregazione.
• SQL: linguaggio dichiarativo che specifica cosa si vuole ottenere. Gestisce multinsiemi (ammette duplicati) e include funzioni di aggregazione (SUM, AVG) e clausole come GROUP BY e HAVING.

Gestione della Concorrenza

Poiché le basi di dati sono condivise, il DBMS utilizza meccanismi di controllo per garantire l'isolamento delle transazioni, la serializzabilità e la trasparenza.

• Lock: prima di operare su un oggetto, la transazione richiede il permesso al gestore.
• Protocollo Strict 2PL: la transazione acquisisce i lock necessari, ma nessun lock viene rilasciato fino alla conclusione definitiva della transazione.

Vincoli di Integrità

I vincoli di integrità sono proprietà che ogni istanza corretta deve soddisfare, fungendo da filtro contro inserimenti o modifiche errate.

• Chiave Primaria: garantisce univocità (nessun duplicato) e obbligatorietà (nessun valore NULL).
• Check: impone una condizione booleana (es. CHECK (stipendio >= 1 AND stipendio <= 1000)).

Schema Logico, Fisico ed Esterno

• Schema Esterno: descrizione di una porzione di database per un utente specifico.
• Schema Logico: descrizione dell'intera base di dati in termini di costrutti del modello.
• Schema Fisico: descrizione di come i dati sono registrati sui dispositivi di memoria.
• Indipendenza Fisica: possibilità di modificare la struttura fisica senza alterare il livello logico.
• Indipendenza Logica: possibilità di modificare il livello logico senza che gli utenti dello schema esterno se ne accorgano.

DBMS: Definizione e Funzioni

Il DBMS è un sistema software che gestisce grandi collezioni di dati in modo sicuro, efficiente e condiviso, fungendo da intermediario tra i dati fisici e gli utenti.

Dipendenza Funzionale

Dati due insiemi di attributi X e Y, si ha dipendenza funzionale X → Y se, quando due righe hanno lo stesso valore su X, devono avere lo stesso valore anche su Y.

Linguaggi SQL

• DDL (Data Definition Language): per creare, eliminare o modificare oggetti.
• DML (Data Manipulation Language): per leggere, inserire o modificare i dati.
• DCL (Data Control Language): per gestire i permessi d'accesso.

Gestione delle Cancellazioni e Integrità Referenziale

• RESTRICT: impedisce l'operazione se il dato è referenziato altrove.
• CASCADE: propaga l'eliminazione o l'aggiornamento a catena.
• SET NULL / SET DEFAULT: assegna un valore nullo o di default all'attributo referenziante.
• NO ACTION: la modifica non è consentita se viola i vincoli di integrità.