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Progettazione di basi di dati Progettazione logica relazionale

©2007 Politecnico di Torino 1

Progettazione di basi di dati

2

Progettazione logica relazionale (1/2)

IntroduzioneRistrutturazione dello schema EREliminazione delle gerarchiePartizionamento di concettiEliminazione degli attributi multivaloreEliminazione degli attributi composti e scelta degli identificatori primariTraduzione nel modello relazionale: entità e relazioni molti a moltiTraduzione nel modello relazionale: relazioni uno a molti



3

Progettazione logica relazionale (2/2)

Traduzione nel modello relazionale: relazioni uno a unoTraduzione nel modello relazionale: entità con identificatore esternoTraduzione nel modello relazionale: relazioni ternarie

Progettazione logica relazionale



5

Progettazione logica

Richiede di scegliere il modello dei datimodello relazionale

Obiettivo definizione di uno schema logico relazionale corrispondente allo schema ER di partenza

Aspetti importantisemplificazione dello schema per renderlo rappresentabile mediante il modello relazionaleottimizzazione per aumentare l’efficienza delle interrogazioni

6

Passi della progettazione logica

Schema ER



7


Ristrutturazione dello schema

Schema ER semplificato

Schema ER

8


Ristrutturazione dello schema

Traduzione

Schema ER semplificato

Schema logicorelazionale

Schema ER




10

Ristrutturazione dello schema ER

Lo schema ER ristrutturato tiene conto di aspetti realizzativi

non è più uno schema concettuale

Obiettivieliminazione dei costrutti per cui non esiste una rappresentazione diretta nel modello relazionaletrasformazioni volte ad aumentare l’efficienza delle operazioni di accesso ai dati



11

Attività di ristrutturazione

Analisi delle ridondanzeEliminazione delle generalizzazioniPartizionamento e accorpamento di entità e relazioniScelta degli identificatori primari

12

Analisi delle ridondanze

Rappresentano informazioni significative, ma derivabili da altri concetti

decisione se conservarle

Effetti delle ridondanze sullo schema logicosemplificazione e velocizzazione delle interrogazionimaggiore complessità e rallentamento degli aggiornamentimaggiore occupazione di spazio



13

Esempio di attributo ridondante

L’attributo MediaVoti è ridondanteutile per velocizzare le interrogazioni relative al calcolo della media dei voti degli studentise conservato, occorre integrare lo schema relazionale con l’indicazione di ridondanza dell’attributo

Nome

Matricola

(0,N) (0,N)

Esame superato

Studente CorsoNome

Cognome

Codice

VotoMediaVoti




15

Eliminazione delle gerarchie

Non sono rappresentabili direttamente nel modello relazionale

sono sostituite da entità e relazioni

Metodi di ristrutturazioneaccorpamento delle entità figlie nell’entità padreaccorpamento dell’entità padre nelle entità figliesostituzione della gerarchia con relazioni

16

Esempio

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

Associazione(0,1)

(1,1) (1,N)

(t,e)Lavora in

Specializzazione(1,N)

(1,1) (1,N) Effettuato da

Reparto Personale

Medico VolontarioEsame

specialistico



17

Accorpamento nel padre

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

(1,1) (1,N)Lavora in

Reparto Personale

18

Attributi delle entità figlie

CodFisc

CognomeNome

Domicilio


Reparto Personale


Associazione(0,1)



19

Relazioni con le entità figlie

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

Associazione(0,1)



(1,1) Effettuato da

Reparto Personale

Esame specialistico

20

Relazioni con le entità figlie

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

Associazione(0,1)




Reparto Personale

Esame specialistico



21

Attributo discriminante

Tipo permette di distinguere a quale entità figlia appartiene ogni occorrenza

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

Associazione(0,1)




Reparto Personale

Esame specialistico

Tipo

22

Accorpamento nel padre

Applicabile per qualsiasi coperturase sovrapposta, sono possibili molte combinazioni come valori di Tipo

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

Associazione(0,1)




Reparto Personale

Esame specialistico

Tipo



23

Schema di partenza

Associazione(0,1)




specialistico

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

(1,1) (1,N)

(t,e)Lavora in

Reparto Personale

24

Accorpamento nelle figlie

Associazione(0,1)




specialistico



25

Attributi del padre

Associazione(0,1)




specialistico

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

26

Relazioni con il padre

Associazione(0,1)




specialistico

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

CodFisc

CognomeNome

Domicilio(1,1)

Lavora in 2

Reparto

(1,1)

Lavora in 1

Occorre sdoppiare le relazioni con l’entità padre



27

Cardinalità della relazione Lavora in

Associazione(0,1)




specialistico

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

CodFisc

CognomeNome

Domicilio(1,1)

(0,N)

Lavora in 2

Reparto

(1,1)

(0,N)

Lavora in 1

Occorre sdoppiare le relazioni con l’entità padre

28

Accorpamento nelle figlie

Associazione(0,1)




specialistico

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

CodFisc

CognomeNome

Domicilio(1,1)

(0,N)

Lavora in 2

Reparto

(1,1)

(0,N)

Lavora in 1

Non adatta per copertura parziale o sovrapposta



29

Schema di partenza

Associazione(0,1)

(t,e)




specialistico

CodFisc

CognomeNome

Domicilio


Reparto Personale

30

Sostituzione con relazioni

Associazione(0,1)




specialistico

CodFisc

CognomeNome

Domicilio


Reparto Personale



31

Relazioni tra padre e figlie

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

Associazione(0,1)




Reparto Personale


specialistico

E’ un E’ un

32

Identificazione delle entità figlie

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

Associazione(0,1)




Reparto Personale


specialistico

E’ un E’ un



33

Cardinalità della relazione E’ un

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

Associazione(0,1)




Reparto Personale


specialistico(1,1)

(0,1)

E’ un E’ un

34

Cardinalità della relazione E’ un

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

Associazione(0,1)




Reparto Personale


specialistico(1,1) (1,1)

(0,1) (0,1)

E’ un E’ un



35

Sostituzione con relazioni

Soluzione più generale e sempre applicabilepuò essere dispendiosa per ricostruire l’informazione di partenza

CodFisc

CognomeNome

Domicilio

Associazione(0,1)




Reparto Personale


specialistico(1,1) (1,1)

(0,1) (0,1)

E’ un E’ un

36

Valutazione delle alternative

L’accorpamento delle entità figlie nell’entità padre è appropriato quando

le entità figlie introducono differenziazioni non sostanziali (pochi valori nulli)le operazioni d’accesso non distinguono tra occorrenze dell’entità padre e delle figlie (accesso più efficiente)



37


L’accorpamento dell’entità padre nelle entità figlie è appropriato quando

la generalizzazione è totalele operazioni d’accesso distinguono tra occorrenze delle diverse entità figlie (accesso più efficiente)

38


Sono possibili anche soluzioni “miste”le operazioni d’accesso distinguono tra occorrenze di alcune entità figlie (accesso più efficiente)



39


Sono possibili anche soluzioni “miste”le operazioni d’accesso distinguono tra occorrenze di alcune entità figlie (accesso più efficiente)

Per le generalizzazioni a più livelli, si procede nello stesso modo, partendo dal livello inferiore




41

Partizionamento di concetti

Partizionamento di entità o relazionirappresentazione migliore di concetti separatiseparazione di attributi di uno stesso concetto che sono utilizzati da operazioni diversemaggiore efficienza delle operazioni

42

Partizionamento di entità

Codice

ImpiegatoCognomeNome

DomicilioStipendioLivello

Ritenute



43

Partizionamento di entità

Codice

Dati impiegatoDati

anagrafici



Ritenute

Dati lavorativi

Codice

CognomeNome


Ritenute

44

Cardinalità della relazione Dati impiegato

Codice

(1,1)

Dati impiegatoDati

anagrafici



Ritenute

Dati lavorativi

Codice

CognomeNome


Ritenute



45

Cardinalità della relazione Dati impiegato

Codice

(1,1) (1,1)

Dati impiegatoDati

anagrafici



Ritenute

Dati lavorativi

Codice

CognomeNome


Ritenute

46

Partizionamento di relazioni

(0,N) (1,N)

OccupaCliente Locale

dell’albergo

CodiceFiscale

CognomeNome

Descrizione

Numero

Tempo DataInizio

(1,N)

DataFine(0,1)



47

Partizionamento di relazioni

(0,N) (1,N)


dell’albergo

CodiceFiscale

CognomeNome

Descrizione

Numero

Tempo DataInizio

(1,N)

Ha occupato

Cliente Localedell’albergo

CodiceFiscale

CognomeNome

Descrizione

NumeroDataFine

Occupa attualmente

DataInizio DataFine(0,1)

Tempo DataInizio

DataFine(0,1)

48

Cardinalità della relazione Ha occupato

(0,N) (1,N)


dell’albergo

CodiceFiscale

CognomeNome

Descrizione

Numero

Tempo DataInizio

(1,N)

(0,N)

Ha occupato


CodiceFiscale

CognomeNome

Descrizione

NumeroDataFine

Occupa attualmente


Tempo DataInizio

DataFine(0,1)



49


(0,N) (1,N)


dell’albergo

CodiceFiscale

CognomeNome

Descrizione

Numero

Tempo DataInizio

(1,N)

(0,N) (0,N)

Ha occupato


CodiceFiscale

CognomeNome

Descrizione

NumeroDataFine

Occupa attualmente


Tempo DataInizio

DataFine(0,1)

50


(0,N) (1,N)


dell’albergo

CodiceFiscale

CognomeNome

Descrizione

Numero

Tempo DataInizio

(1,N)

(0,N) (0,N)

Ha occupato


CodiceFiscale

CognomeNome

Descrizione

NumeroDataFine

Occupa attualmente


Tempo DataInizio

(1,N)

DataFine(0,1)



51

(0,N) (1,N)


dell’albergo

CodiceFiscale

CognomeNome

Descrizione

Numero

Tempo DataInizio

(1,N)

(0,N) (0,N)

Ha occupato


CodiceFiscale

CognomeNome

Descrizione

NumeroDataFine

Occupa attualmente


Tempo DataInizio

(1,N)

DataFine(0,1)

(0,N)

Cardinalità della relazione Occupa attualmente

52

Cardinalità della relazione Occupa attualmente

(0,N) (1,N)


dell’albergo

CodiceFiscale

CognomeNome

Descrizione

Numero

Tempo DataInizio

(1,N)

(0,N) (0,N)

Ha occupato


CodiceFiscale

CognomeNome

Descrizione

NumeroDataFine

Occupa attualmente


Tempo DataInizio

(1,N)

DataFine(0,1)

(0,N) (0,N)




54

Eliminazione degli attributi multivalore

Non sono rappresentabili nel modello relazionaleL’attributo multivalore è rappresentato mediante una nuova entità collegata da una relazione all’entità originale

attenzione alla cardinalità della nuova relazione



55


Codice fiscale

Professione(0,1)

Titolo di studio(1,N) PersonaCognome

Nome

56


Codice fiscale

Titolo

Professione(0,1)

Ha conseguito

Titolo di studio(1,N)

Titolo di studio

PersonaCognomeNome

Codice fiscale

Professione(0,1)

PersonaCognomeNome



57

Cardinalità della relazione Ha conseguito

Codice fiscale

Titolo

Professione(0,1)

(1,N)

Ha conseguito


Titolo di studio

PersonaCognomeNome

Codice fiscale

Professione(0,1)

PersonaCognomeNome

58

Cardinalità della relazione Ha conseguito

Codice fiscale

Titolo

Professione(0,1)

(1,N) (1,N)

Ha conseguito


Titolo di studio

PersonaCognomeNome

Codice fiscale

Professione(0,1)

PersonaCognomeNome



59


Codice fiscale

Professione(0,1)

Telefono(1,N) PersonaCognome

Nome

60


Codice fiscale

Numero

Professione(0,1)

Ha telefono

Telefono(1,N)

Telefono

PersonaCognomeNome

Codice fiscale

Professione(0,1)

PersonaCognomeNome



61

Cardinalità della relazione Ha telefono

Codice fiscale

Numero

Professione(0,1)

(1,N)

Ha telefono

Telefono(1,N)

Telefono

PersonaCognomeNome

Codice fiscale

Professione(0,1)

PersonaCognomeNome

62

Cardinalità della relazione Ha telefono

Codice fiscale

Numero

Professione(0,1)

(1,1) (1,N)

Ha telefono

Telefono(1,N)

Telefono

PersonaCognomeNome

Codice fiscale

Professione(0,1)

PersonaCognomeNome




64

Eliminazione degli attributi composti

Non sono rappresentabili nel modello relazionaleDue alternative



65



si rappresentano in modo separato gli attributi componenti

adatto se è necessario accedere separatamente a ciascun attributo

66

Rappresentazione separata degli attributi

Codice fiscale

Professione(0,1)

Via

PersonaCognomeNome

Numero civico

CAP



67

Rappresentazione separata degli attributi

Codice fiscale

Professione(0,1)

Via

PersonaCognomeNome

Numero civico

CAP

Codice fiscale

Professione(0,1)

ViaPersonaCognome

NomeNumero civicoCAP

68



si rappresentano in modo separato gli attributi componenti

adatta se è necessario accedere separatamente a ciascun attributo

si introduce un unico attributo che rappresenta la concatenazione degli attributi componenti

adatta se è sufficiente l’accesso all’informazione complessiva



69

Rappresentazione con un attributo unico

Codice fiscale

Professione(0,1)

Via

PersonaCognomeNome

Numero civico

CAP

70

Rappresentazione con un attributo unico

Codice fiscale

Professione(0,1)

Via

PersonaCognomeNome

Numero civico

CAP

Codice fiscale

Professione(0,1)

PersonaCognomeNome

Indirizzo



71

Scelta degli identificatori primari

Necessaria per definire la chiave primaria delle tabelleUn buon identificatore

non assume valore nulloè costituito da pochi attributi (meglio 1!)possibilmente è internoè utilizzato da molte operazioni d’accesso

Può essere opportuno introdurre codici identificativi




73

Traduzione nel modello relazionale

Si esegue sullo schema ER ristrutturatosenza gerarchie, attributi multivalore e composti

Trasformazioniad ogni entità corrisponde una tabella con gli stessi attributiper le relazioni occorre considerare la cardinalitàmassima

74

Traduzione di entità

Codice fiscale

Professione(0,1) PersonaCognome

Nome



75

Traduzione di entità

Chiave primaria sottolineataAttributi opzionali indicati con asterisco

Codice fiscale

Professione(0,1) PersonaCognome

Nome

Persona(CodiceFiscale, Nome, Cognome, Professione*)

76

Traduzione di relazioni binarie molti a molti

Ogni relazione molti a molti corrisponde a una tabella

la chiave primaria è la combinazione degli identificatori delle due entità collegateè possibile ridenominare gli attributi della tabella che corrisponde alla relazione (necessario in caso di relazioni ricorsive)



77

Relazione binaria molti a molti

CodCorso(0,N) (0,N)Esame

Matricola

Voto

StudenteCognomeNome

CorsoNome

78

Relazione binaria molti a molti: entità

Studente(Matricola, Nome, Cognome)Corso(CodCorso, Nome)


Matricola

Voto

StudenteCognomeNome

CorsoNome



79

Relazione binaria molti a molti

Studente(Matricola, Nome, Cognome)Corso(CodCorso, Nome)Esame(Matricola, CodCorso, Voto)


Matricola

Voto

StudenteCognomeNome

CorsoNome

80

Relazione binaria molti a molti ricorsiva

(0,N) (0,N)

Composizione

CodP

Quantità

Prodotto

Nome Costo

CompostoComponente



81


Prodotto(CodP, Nome, Costo)

(0,N) (0,N)

Composizione

CodP

Quantità

Prodotto

Nome Costo

CompostoComponente

82


Prodotto(CodP, Nome, Costo)Composizione(CodComposto, CodComponente, Quantità)

(0,N) (0,N)

Composizione

CodP

Quantità

Prodotto

Nome Costo

CompostoComponente




84

Relazione binaria uno a molti

Sono possibili due modalità di traduzionemediante attributimediante una nuova tabella



85


NomeComune(1,N) (1,1)Residenza

Codice fiscale

Data trasferimento

PersonaCognomeNome

ComuneProvincia

86

Relazione binaria uno a molti: entità

Persona(CodiceFiscale, Nome, Cognome)

Comune(NomeComune, Provincia)


Codice fiscale

Data trasferimento

PersonaCognomeNome

ComuneProvincia



87


Persona(CodiceFiscale, Nome, Cognome,NomeComune)



Codice fiscale

Data trasferimento

PersonaCognomeNome

ComuneProvincia

88

Persona(CodiceFiscale, Nome, Cognome,NomeComune, DataTrasferimento)



Codice fiscale

Data trasferimento

PersonaCognomeNome

ComuneProvincia




89

NomeFacoltà(0,N) (0,1)Laurea

Data laurea

StudenteCognomeNome

FacoltàCittà

Matricola


90

Studente(Matricola, Nome, Cognome) Facoltà(NomeFacoltà, Città)


Data laurea

StudenteCognomeNome

FacoltàCittà

Matricola

Relazione binaria uno a molti: alternativa n.1



91

Studente(Matricola, Nome, Cognome) Facoltà(NomeFacoltà, Città)Laurea(Matricola, NomeFacoltà, DataLaurea)


Data laurea

StudenteCognomeNome

FacoltàCittà

Matricola


92

Studente(Matricola, Nome, Cognome, NomeFacoltà*, DataLaurea*)

Facoltà(NomeFacoltà, Città)


Data laurea

StudenteCognomeNome

FacoltàCittà

Matricola





94

Relazione binaria uno a uno

Sono possibili più traduzionidipende dal valore della cardinalità minima



95

Relazione binaria uno a uno: caso 1

Partecipazione obbligatoria da entrambi i lati

NomeUniversità(1,1) (1,1)E’ Rettore

Matricola

Data elezione

RettoreCognomeNome

UniversitàCittà

96

Relazione binaria uno a uno: alternativa n.1



Matricola

Data elezione

RettoreCognomeNome

UniversitàCittà

Rettore(Matricola, Nome, Cognome)

Università(NomeUniversità, Città)



97



Matricola

Data elezione

RettoreCognomeNome

UniversitàCittà

Rettore(Matricola, Nome, Cognome, NomeUniversità, DataElezione)

Università(NomeUniversità, Città)


98



Matricola

Data elezione

RettoreCognomeNome

UniversitàCittà

Rettore(Matricola, Nome, Cognome)Università(NomeUniversità, Città)




99



Matricola

Data elezione

RettoreCognomeNome

UniversitàCittà

Rettore(Matricola, Nome, Cognome)Università(NomeUniversità, Città, Matricola, DataElezione)


100


Partecipazione opzionale da un lato

NomeUniversità(1,1) (0,1)Rettore

Matricola

Data elezione

ProfessoreCognomeNome

UniversitàCittà



101

Relazione binaria uno a uno: entità


Professore(Matricola, Nome, Cognome)Università(NomeUniversità, Città)


Matricola

Data elezione


UniversitàCittà

102

Relazione binaria uno a uno


Professore(Matricola, Nome, Cognome)Università(NomeUniversità, Città, Matricola, DataElezione)


Matricola

Data elezione


UniversitàCittà



103


Partecipazione opzionale da entrambi i lati


Matricola

Data elezione


UniversitàCittà

104

Professore(Matricola, Nome, Cognome)Università(NomeUniversità, Città)




Matricola

Data elezione


UniversitàCittà



105

Professore(Matricola, Nome, Cognome)Università(NomeUniversità, Città)Rettore(Matricola, NomeUniversità, DataElezione)




Matricola

Data elezione


UniversitàCittà

106

Professore(Matricola, Nome, Cognome)Università(NomeUniversità, Città)Rettore(Matricola, NomeUniversità, DataElezione)



Matricola

Data elezione


UniversitàCittà




107

Professore(Matricola, Nome, Cognome)Università(Nome, Città)




Matricola

Data elezione


UniversitàCittà

108

Professore(Matricola, Nome, Cognome)Università(Nome, Città, Matricola* , DataElezione* )



Matricola

Data elezione


UniversitàCittà





110

Entità con identificatore esterno

NomeUniversità

(0,N) (1,1)

Iscrizione

StudenteCognomeNome

UniversitàCittà

Matricola



111


NomeUniversità

(0,N) (1,1)

Iscrizione

StudenteCognomeNome

UniversitàCittà

Matricola

Università(NomeUniversità, Città)Matricola(Matricola, NomeUniversità, Nome, Cognome)

112


La relazione è rappresentata insieme all’identificatore

Nome

(0,N) (1,1)

Iscrizione

StudenteCognomeNome

UniversitàCittà

Matricola

Università(NomeUniversità, Città)Matricola(Matricola, NomeUniversità, Nome, Cognome)




114

Relazione ternaria

Codice

(0,N) (0,N)

Esame

StudenteCognomeNome

CorsoNome

Matricola

DataTempo

(1,N) Voto



115

Relazione ternaria: entità

Codice

(0,N) (0,N)

Esame

StudenteCognomeNome

CorsoNome

Matricola

Studente(Matricola, Nome, Cognome)Corso(Codice, Nome)Tempo(Data)

DataTempo

(1,N) Voto

116

Relazione ternaria: identificatore

Codice

(0,N) (0,N)

Esame

StudenteCognomeNome

CorsoNome

Matricola

Studente(Matricola, Nome, Cognome)Corso(Codice, Nome)Tempo(Data)Esame(Matricola, Codice, Data

DataTempo

(1,N) Voto



117

Relazione ternaria: attributi

Codice

(0,N) (0,N)

Esame

StudenteCognomeNome

CorsoNome

Matricola

Studente(Matricola, Nome, Cognome)Corso(Codice, Nome)Tempo(Data)Esame(Matricola, Codice, Data, Voto)

DataTempo

(1,N) Voto

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