Data Base

DBMS (Data Base ManagementSystem)

Modello

Insiemistica

Relazione

Tupla (n-upla)

Tabella

Normalizzazione

CODASYL

Query

Chiave Primaria

Prodotto Cartesiano

Istanza

Attributo

Dominio

Grado

Valori Atomici

Cardinalità

SQL

4GL - Linguaggi non procedurali

Il Modello Relazionale per la progettazione,

la realizzazione e l’uso di una Base Dati.

Le informazioni organizzate in Data Base rappresentano una realtà tipica del mondo aziendale: si pensi alle anagrafiche prodotto, agli archivi degli ordini, ai dati relativi ai dipendenti. Tuttavia l’utilizzo di Data Base è presente anche in molti altri ambiti: una biblioteca, un laboratorio di analisi, un negozio di dischi sono senz’altro dotati di un archivio di informazioni codificate e memorizzate su un supporto digitale. Questi Data Base, intesi come insiemi strutturati e correlati di dati, vanno opportunamente concepiti e realizzati affinché maggiore sia il loro grado di conformità alla realtà oggetto di studio e minori siano i margini di errore nell’utilizzo stesso dei dati che li compongono. In tal senso il modello relazionale dà un valido aiuto. Si tratta infatti di un modello teorico di progettazione che offre un insieme di indicazioni metodologiche per la costruzione e la gestione di determinati Data Base, detti Data Base Relazionali.

Una base di dati costruita seguendo i principi del modello relazionale raccoglie i dati organizzandoli in tabelle correlate e fornisce le opportune procedure di interrogazione (Query) al fine di ottenere tutte le informazioni necessarie al processo decisionale in atto. Il pregio di operare secondo tale tecnica è connesso alle solide basi matematiche su cui si fonda e alla relativa facilità d’uso che può derivare dal rappresentare una relazione come una semplice tabella.

Principi di funzionamento

Il modello relazionale per la realizzazione di una Base Dati si basa sul concetto matematico di relazione. In tal senso esso si appropria di alcuni concetti d’Insiemistica e assegna grande importanza all’uso rigoroso del linguaggio matematico, con due obiettivi importanti: utilizzare un linguaggio universale ed eliminare i problemi di ambiguità nella terminologia e nella simbologia. Progettare secondo tale modello significa considerare i dati strutturati secondo il meccanismo di aggregazione fornito dalla relazione intesa come insieme di elementi detti "tuple", che possono essere riproposte come righe all’interno di una tabella. Una base di dati relazionale è in genere un insieme di più relazioni, sulle quali si possono effettuare operazioni, e tra le quali possono essere stabilite associazioni.

Esempio: base dati relazionale costituita da due relazioni Persone e Località viste ognuna come insieme di quattro tuple:

Persone = {(Mario, Rossi,Via Rosa 1, 20100); (Claudio, Riva,Via More 4, 28900); (Sara, Neri, Via Sole 7, 28100); (Luisa, Testa, Via Luna 11, 28900)}

Località = {(20100, Milano, MI); (28100, Novara, NO); (28900, Verbania, VB); (80100, Napoli, NA)}

In forma tabellare il tutto risulta:

Persone Località

Nome

Cognome

Indirizzo

CAP

 

CAP

Città

Provincia

Mario

Rossi

Via Rosa 1

20100

20100

Milano

MI

Claudio

Riva

Via More 4

28900

28100

Novara

NO

Sara

Neri

Via Sole 7

28100

28900

Verbania

VB

Luisa

Testa

Via Luna 11

28900

80100

Napoli

NA

In questa base dati, già intuitivamente, si vede una possibile associazione basata sul numero di CAP.

Importanza

Di fatto, oggi, il modello relazionale è il più diffuso nei prodotti commerciali DBMS (Data Base Management System – Sistemi di gestione di Basi di Dati), nei sistemi grandi, medi e anche piccoli. Esso ha la stessa potenza descrittiva di altri modelli che la letteratura informatica ha proposto nel corso degli anni, ma è opinione diffusa che esso sia, almeno teoricamente, migliore. Uno dei suoi pregi è l’impostazione rigorosamente matematica; inoltre tramite esso è stato possibile definire in modo esatto certi concetti rimasti precedentemente nel vago; infine le naturali associazioni tra i dati, invece di apparire come un concetto di natura diversa dai dati stessi, risultano, nel modello relazionale, parte integrante dei componenti medesimi. Le connessioni tra archivi scaturiscono da un processo logico (la ‘normalizzazione’) e non da una scelta apparentemente arbitraria, guidata da un semplice processo intuitivo. Infine proprio l’adozione di questo modello da parte di alcuni colossi del Software ha determinato una più ampia diffusione dei programmi per la gestione di Data Base anche nel mondo dei Personal Computer.

Cenni storici

Alla fine degli anni sessanta prese vita quel gruppo di lavoro del CODASYL (DBTG – Data Base Task Group) che doveva arrivare a proporre uno standard per i sistemi di gestione delle basi di dati. Fra gli altri, concordarono lo standard (che in definitiva sanciva le regole dei sistemi reticolari) rappresentanti di tutte le principali case costruttrici di elaboratori, con l’unica eccezione dell’IBM. Da alcuni anni i ricercatori dell’IBM stavano studiando un’impostazione completamente diversa e le loro idee erano ormai prossime alla maturazione. Nel giugno del 1970, infatti, sulla più importante rivista di informatica, veniva pubblicato l’articolo di E. F. Codd, ricercatore dell’IBM, A relational model of data for large shared data banks, che introduceva ufficialmente nella letteratura informatica il modello relazionale delle basi di dati. Da allora a partire dal System R della IBM, con più o meno successo, sono stati introdotti vari sistemi di gestione delle basi di dati relazionali che oggigiorno sono ormai la tipologia di Data Base più conosciuta.

Impieghi

I Data Base di tipo relazionale nascevano come risposta alle esigenze di grandi strutture aziendali e statali per migliorare l’organizzazione delle informazioni loro necessarie. Con la sempre crescente necessità di gestire una grossa quantità di dati anche in ambienti più semplici, negli ultimi anni, si è assistito alla diffusione di molti pacchetti DBMS orientati ai Personal Computer e tra i possibili modelli di sviluppo è diventato predominante l’uso del modello relazionale.

Ecco un semplice esempio di data base relazionale realizzato su Personal Computer con l’associazione tra tabelle esplicitata (fig.1) e la relativa operazione di interrogazione (Query) che produce l’elenco completo sotto riportato (fig.2)

 fig. 1

 fig. 2

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