DBMS

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Il Sistema di Gestione di Basi di Dati (o Database management system, DBMS) gestisce collezioni di dati:

• grandi $\to$ gestione sofisticata
• persistenti $\to$ in memoria secondaria (lenta) $\to$ limitare accesso a memoria lenta
  tempo di vita indipendente dalle singole esecuzioni dei programmi che le utilizzano
• condivise $\to$ meccanismi di autorizzazione e Gestione della Concorrenza
  e garantisce:
• privacy
• affidabilità:
  i Database sono una risorsa pregiata e vanno protetti, la tecnica fondamentale inerente è la Gestione delle Transazioni.
• efficienza:
  utilizzare al meglio le risorse di spazio e di tempo
• efficacia:
  migliorare la produttività dell’utilizzatore

Regole ACID: Atomicità, Coerenza, Isolamento, Durabilità

Nei DBMS esiste una porzione della base di dati che contiene una descrizione centralizzata dei dati. Viene introdotto il concetto di Modello dei dati.

Un DBMS può essere monoutente o multiutente a seconda del numero di utenti che possono usufruirne simultaneamente.

Schema ed Istanza

In ogni base di dati esistono:

• schema: sostanzialmente invariante nel tempo, descrive la struttura della tabella (ovvero del Database).
• istanza: i valori attuali, che possono cambiare anche molto rapidamente, inoltre ci possono essere più istanze diverse.

Architettura di un DBMS

1. Schema Esterno:
   • descrizione di parte della base di dati in un modello logico.
2. Schema logico:
   • descrizione della base di dati nel modello logico, ad esempio la struttura della tabella
3. Schema interno (o fisico):
   • rappresentazione dello schema logico per mezzo di strutture memorizzazione, ad esempio record con puntatori, ordinati in un certo modo

Linguaggi per Basi di Dati

i linguaggi usati sono linguaggi testuali interattivi (SQL) ovvero comandi in linguaggi testuali immersi in un linguaggio ospite (C++, Java, ecc) con interfacce amichevoli.

Distinzione terminologica:
- data definition language (DDL) per la definizione di schemi (logici o fisici)
- data manipulation language (DML) per l’interrogazione e l’aggiornamento di (istanze di) basi di dati.

Operazioni di aggiornamento

• Operazioni di Inserimento
  • violazione dei vincoli intra-relazionali
  • violazione dell’integrità referenziale
• operazione di cancellazione
  • violazione dell’integrità referenziale
• operazione di modifica
  • modifica = cancellazione + inserimento

Indipendenza dei Dati

L’accesso ai dati avviene solo tramite il livello esterno (che può coincidere con il livello logico).

Indipendenza fisica: il livello logico e quello esterno non dipendono dal livello fisico: il database è utilizzato in maniera indipendente dalla sua implementazione fisica.

Indipendenza logica: il livello esterno è indipendente dal livello logico, quindi modifiche alle viste non richiedono modifiche al livello logico e le modifiche al livello logico non impattano su quello esterno.

Personaggi

Abbiamo diversi personaggi che interagiscono con il DBMS:

• progettisti e realizzatori di DBMS
• progettisti della base di dati e amministratori della base di dati
• progettisti e programmatori di applicazioni
• utenti:
  • utenti finali: eseguono applicazioni predefinite, ovvero Transazioni.
  • utenti casuali: eseguono operazioni non previste a priori

Vantaggi e Svantaggi dei DBMS

Vantaggi:
1. dati come risorsa comune e database come modello della realtà
2. gestione centralizzata con possibilità di standardizzazione ed economia di scala
3. disponibilità di servizi integrati
4. riduzione di ridondanze e inconsistenze
5. indipendenza dei dati
1. favorisce lo sviluppo e la manutenzione delle applicazioni

Svantaggi:
1. costo dei prodotti e della transizione verso di essi
2. non scorporabilità delle funzionalità (con riduzione di efficienza)