Modelli Logici di Database: Gerarchico e a Rete

Progettazione Logica dei Database

La progettazione logica ha l'obiettivo di tradurre il progetto concettuale (che rappresenta i requisiti) in un disegno logico implementabile su un DBMS (Database Management System).

Modelli Logici di Database

Esistono diverse rappresentazioni per il modello logico del database, tra cui:

• Modello gerarchico
• Modello a rete (o reticolare)
• Modello relazionale
• Modello orientato agli oggetti

Modello Gerarchico

Sviluppo e Concetti Chiave (1960-1980):

• Fine anni '60: Sviluppo di IBM IMS (Information Management System), un esempio di database gerarchico, con definizione di indipendenza dei dati, sicurezza e linguaggio di definizione del database.
• 1975: Creazione e lavoro della commissione ANSI/SPARC sul database, che definisce l'architettura DBMS a 3 livelli.

Caratteristiche Principali:

• Relazione Genitore/Figlio: Gli elementi hanno una relazione genitore/figlio dove un figlio ha un solo genitore, mentre un genitore può avere diversi figli.
• Rappresentazione 1:1 e 1:M: Questo modello rappresenta un insieme di relazioni di tipo 1:1 e 1:M, formando una gerarchia di entità (o albero).
• Struttura ad Albero: Un genitore (record proprietario) può avere molti figli (record subordinati), ma un figlio può avere un solo genitore. L'albero può avere più livelli; un figlio a un certo livello può essere genitore di altri figli a livelli inferiori.
• Puntatori Fisici: I file sono collegati tra loro tramite puntatori fisici (che indicano l'indirizzo fisico dove trovare un record sul disco) o campi aggiunti ai singoli record.

Limitazioni:

• Difficoltà nell'esprimere relazioni in cui un figlio si riferisce a molti genitori.
• Non tutte le relazioni possono essere rappresentate in una struttura gerarchica.

Modello a Rete (Reticolare)

Caratteristiche Principali:

• Rappresentazione a Grafo: Il modello rappresenta i dati come un insieme (set) di tipi di record e associazioni tra questi, utilizzando una struttura dati a grafo.
• Relazioni 1:1, 1:M e M:N: Un tipo di record può avere molte associazioni con altri tipi di record, supportando relazioni di tipo 1:1, 1:M e M:N.
• Maggiore Flessibilità: È più flessibile del modello gerarchico, essendo un'estensione in cui un figlio può avere più di un padre.
• Puntatori Fisici: Anche i sistemi di database a rete utilizzano puntatori fisici.
• Complessità: Lo svantaggio è che questo tipo di modello di struttura dati può diventare molto complesso, con puntatori che vanno in tutte le direzioni ("ragnatela").

Esempi di DBMS a Rete (Primi anni '70):

• CODASYL (modello di database standardizzato)
• ADABAS
• TOTAL
• IMAGE

Gestione delle Relazioni M:N nel Modello a Rete

Nel modello a rete, le relazioni M:N richiedono la trasformazione in due relazioni attraverso un tipo di record di intersezione chiamato "NUB". Questo elimina la ridondanza presente nel modello gerarchico.

Problematiche di Inserimento, Eliminazione e Modifica

Il modello a rete semplifica notevolmente le operazioni di inserimento, eliminazione e modifica rispetto al modello gerarchico. Tuttavia, è necessario prestare attenzione quando si eliminano record coinvolti in relazioni M:N per evitare inconsistenze; è fondamentale eliminare tutti i record di intersezione ("BKN") coinvolti.