Basi di Dati Teoria Completa

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ITelefonico(NOME, RUOLO, CELLULARE, UFFICIO) nelle tuple in cui il RUOLO è studente, come valore nel campo UFFICIO occorre inserire NULL in quanto uno studente non ha un numero di ufficio. È fondamentale però limitare il numero di valori NULL in una relazione, altrimenti si rischia di avere situazioni in cui due righe sono uguali per assenza di informazioni, come nel seguente esempio:

Non tutte le istanze di una relazione possono essere considerate lecite, perché spesso nelle relazioni vengono introdotti dei Vincoli di Integrità, ossia delle funzioni booleane che associano ad una istanza r di una Base di Dati definita su uno schema R = {R (X ), ..., R (X )} un valore di verità (true/false). In altre parole i vincoli indicano quando una tupla è valida all'interno di una relazione mediante delle specifiche regole, se il vincolo non è valida quella specifica tupla non può essere inserita nella relazione. Tali vincoli

Vengono memorizzati insieme allo schema della relazione. Esistono due grandi famiglie di Vincoli di Integrità sulle istanze di una relazione:

1. Vincoli Intra-Relazionali: Vincoli il cui soddisfacimento è definito per singole relazioni, ovvero tutte le istanze di una relazione devono soddisfare tutti i vincoli che sono definiti sulla relazione stessa. Fra questi ci sono i Vincoli di Chiave, Vincoli di Tupla e Vincoli di Dominio.
2. Vincoli Inter-Relazionali: Vincoli che coinvolgono più relazioni, cioè più tabelle. Fra questi ci sono i Vincoli di Chiave Esterna (detti anche Vincoli Referenziali).

1.1.1. Vincoli Intra-Relazionali

Sia considerato il seguente esempio: Il primo tipo di Vincolo che è possibile imporre su questa relazione è che il Voto deve essere un numero compreso fra 18 e 30, ovvero (Voto ≥ 18) AND (Voto ≤ 30); questo prende il Nome di Vincolo di Dominio, perché coinvolge un solo Dominio, cioè l'Attributo Voto.

Tale sottoinsieme prende anche il nome di Superchiave Minimale di r, oppure chiave di r. Quindi a partire dalle possibili Superchiavi, si designano le Superchiavi Minimali, cioè le chiavi di r, e fra queste si sceglie quella con il minor numero di attributi come Chiave Primaria di r; gli attributi di una chiave primaria sono in genere indicati con una sottolineatura, e non ammettono valori NULL. In genere esiste sempre almeno una superchiave ed una chiave per ogni relazione, possono esistere più superchiavi o chiavi per la stessa relazione, e soprattutto ogni relazione deve sempre disporre di una Chiave Primaria univoca. Viene mostrato un esempio relativa alla relazione studenti: È possibile constatare che (MATRICOLA) è una superchiave perché non posso avere due studenti con la stessa matricola, anche (NOME, COGNOME, NASCITA) è una superchiave perché è molto improbabile avere due studenti con stesso nome e cognome e nati lo stesso giorno.

Queste duesono anche Superchiavi Minimali in quanto eliminando uno qualsiasi degli attributi delsottoinsieme posso avere due tuple uguali, ad esempio due studenti con lo stesso Nome nati lostesso giorno. Invece (MATRICOLA, NOME) non è una Superchiave Minimale, perché ancheeliminando l'attributo Nome dal sottoinsieme, esso continua ancora ad essere una Superchiave.

Il Vincolo di Chiave definisce che "non è possibile inserire in una tabella due tuple che hanno lastessa chiave, ed inoltre il DBMS non permette l'inserimento di una nuova tupla in una relazionein presenza di una chiave primaria nulla".

Ricapitolando:
- Ogni relazione ha almeno una chiave, e quindi almeno una chiave Primaria.
- Possono esistere attributi che non appartengono ad alcuna chiave.
- Può esistere una chiave che coinvolge tutti gli attributi.
- Ogni relazione ha almeno una superchiave.
- Può succedere che esistano più superchiavi ed una di esse

coinvolga tutti gli attributi.

91.1.2. Vincoli Inter-Relazionali

Una base di dati può essere costituita da molte tabelle, e spesso, le informazioni contenute in relazioni diverse sono correlate tra loro. Nel modello relazionale, i riferimenti tra dati in relazioni differenti sono espressi mediante i Vincoli di Chiave Esterna, anche detti Vincoli Referenziali:

Ad esempio nella tabella ESAMI gli Attributi "Corso" e "Studente" sono definiti sullo stesso Dominio dell'attributo "Matricola" della tabella STUDENTI e "Codice Corso" della tabella CORSI, che sono anche le chiavi primarie di queste due tabelle: allora "Corso" e "Studente" prendono il nome di Chiavi Esterne (Foreign Key). Così facendo ogni riga della tabella referenziante si collega al massimo ad una riga della riga della tabella referenziata, sulla base dei valori comuni nell'attributo/negli attributi replicati, cioè le tabelle

Risultano collegate attraverso valori comuni. In tal modo ad esempio si capisce che è stato lo studente Rossi Giorgio a prendere 30 e Lode all'esame di Basi di Dati. Può accadere che un'operazione di aggiornamento su una relazione causi violazioni di vincoli di integrità su altre relazioni. Ci sono 3 modi per reagire:

• Non consentire l'operazione.
• Eliminazione a cascata.
• Inserimento di valori NULL.

Infine vengono mostrati i PRO e i CONTRO del modello relazionale:

PRO:

• Modello intuitivo.
• Garantisce indipendenza dallo schema fisico.

CONTRO:

• Poca flessibilità.
• Tutte le istanze di una relazione devono possedere la stessa struttura.
• Redondanza dei dati causata dai vincoli.

Riflessività: le meta-informazioni di una relazione sono gestite a loro volta attraverso relazioni.

101.2. Algebra Relazionale:

È stato già detto in precedenza che le relazioni non sono altro che insiemi (tabelle di elementi),