Basi di dati (2011/2012)

Codice insegnamento
4S00037
Crediti
12
Coordinatore
Alberto Belussi
Settore disciplinare
INF/01 - INFORMATICA
Lingua di erogazione
Italiano
L'insegnamento è organizzato come segue:
Attività Crediti Periodo Docenti Orario
Teoria 9 II semestre, I semestre Alberto Belussi
Laboratorio 3 II semestre Alberto Belussi

Orario lezioni

I semestre
Attività Giorno Ora Tipo Luogo Note
Teoria lunedì 11.30 - 13.30 lezione Aula B  
Teoria martedì 11.30 - 13.30 lezione Aula A  
II semestre
Attività Giorno Ora Tipo Luogo Note
Teoria lunedì 11.30 - 13.30 lezione Aula C  
Teoria martedì 11.30 - 13.30 lezione Aula A  
Laboratorio martedì 14.30 - 17.30 laboratorio Laboratorio didattico Delta  

Obiettivi formativi

Prima parte: Teoria
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La parte di "Teoria" dell'insegnamento “Basi di dati” ha lo scopo di fornire allo studente le conoscenze necessarie per la progettazione di una base di dati e delle relative applicazioni. In particolare nel corso si illustreranno in dettaglio le metodologie per la progettazione concettuale di una base di dati e per la successiva realizzazione della stessa sui più diffusi sistemi per la gestione di basi di dati. Inoltre si presenteranno alcune tecniche per la realizzazione dei sistemi per la gestione di basi di dati e si illustreranno le caratteristiche fondamentali del linguaggio di interrogazione SQL.

Inoltre si forniranno allo studente le conoscenze necessarie per la progettazione di un sito web centrato sui dati. In particolare nel corso si illustrerà in dettaglio una metodologia per la progettazione logica di una applicazione web che interagisca con un sistema per la gestione di basi di dati (DBMS). Lo studente alla fine del corso sarà in grado di definire autonomamente le specifiche per la progettazione logica di una sito web centrato sui dati e di realizzare l'applicazione web che lo implementa usando l'approccio Model View Controller (MVC-2).
Infine si presenteranno alcuni temi piu' specifici della multimedialità nella gestione di basi di dati, quali:
* formati di memorizzazione e tecniche di compressione per immagini, suoni, e video;
* XML
* strutture dati multidimensionali.


Seconda parte: Laboratorio
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La parte di "Laboratorio" dell'insegnamento di "Basi di dati e Web" si propone di introdurre lo studente ai seguenti argomenti:

* uso di un Database Management System (DBMS) per la creazione/gestione/interrogazione di una base di dati;
* realizzazione di siti web dinamici che presentano informazioni memorizzate su basi di dati.

Le tecnologie principali utilizzate nelle esercitazioni sono le servlet e le Java Server Pages (JSP), per cui si assume che lo studente abbia una discreta conoscenza del linguaggio di programmazione Java.

Programma

Prima parte: Teoria
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* Introduzione ai sistemi per la gestione di basi di dati: Architettura e funzionalità di un sistema per la gestione di basi di dati. Concetti di: indipendenza fisica, indipendenza logica, persistenza, concorrenza, affidabilità, interrogazione e aggiornamento. Vantaggi di un sistema per la gestione di basi di dati rispetto al file system di un sistema operativo.
* Progettazione concettuale di una base di dati: Modelli concettuali per il progetto dei dati. Il modello Entità-Relazione (E-R). Elementi del modello E-R: entità, attributi, relazioni, gerarchie di generalizzazione e vincoli di cardinalità. Lo schema concettuale di una base di dati.
* Progettazione logica di una base di dati: Modelli dei dati per i sistemi di gestione di basi di dati: il modello relazionale. Definizioni di: relazione, vincoli di integrità e schema relazionale. Lo schema logico di una base di dati. Traduzione di schemi concettuali in schemi relazionali. Linguaggi per la definizione di una base di dati relazionale: il linguaggio SQL. Istruzioni SQL per: la creazione di una relazione e la definizione di vincoli di integrità.
* Interazione con una base di dati: Introduzione ai linguaggi per la definizione, modifica e interrogazione di una base di dati. L’algebra relazionale. Il linguaggio SQL: il costrutto di selezione (Select-From-Where), interrogazioni nidificate, ordinamento e raggruppamento dei dati; il costrutto di inserimento, cancellazione e aggiornamento (Insert, Delete, Update). Il concetto di vista.
* L'architettura interna di un sistema per la gestione di basi di dati: Rilevanza dei sistemi transazionali. Concetto di transazione. Proprietà di una transazione. Il controllo della concorrenza: il metodo basato sul locking a due fasi. Metodi di accesso ai dati: strutture dati sequenziali e indici (B-trees e hashing).

Le esercitazioni pratiche riguarderanno la progettazione logica di un sito web centrato sui dati e la sua implementazione in ambiente: Postgres, Servlet e Java Server Pages (JSP). Tali esercitazioni si svolgeranno nell’ambito del modulo di Laboratorio svolto in parallelo a questo modulo (per il programma dettagliato del laboratorio si veda la pagina web del modulo medesimo).

* Server WEB: Richiami sulla rete Internet. Cenni al linguaggio HTML (struttura di un documento HTML, marcatori principali, form). Cenni al protocollo HTTP.
* I sistemi informativi su WEB: Tecniche e strumenti per l’interazione tra una base di dati e un server HTTP: CGI, approccio basato su estensioni del server WEB (servlet), immersione di codice in HTML (Java Server Pages - JSP). Interazione tra server HTTP e DBMS: libreria Java Database Connectivity (JDBC) e le classi Java bean. Architetture di riferimento per la realizzazione di una sito web centrato sui dati: Model View Controller (MVC-2).
* Una metodologia per la realizzazione di siti web centrati sui dati: Fase 1: un linguaggio formale per la specifica del contenuto informativo e della struttura navigazionale di un sito web centrato sui dati. Fase 2: un linguaggio formale per la specifica della corrispondenza tra le pagine dinamiche del sito web e una base di dati.
* Caratteristiche generali della multimedialità dei dati; tecniche di acquisizione di dati multimediali; formati di memorizzazione; compressione dei dati; tecniche di indicizzazione multidimensionale.

Seconda parte: Laboratorio
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1. Introduzione al DBMS PostgreSQL: Connessione ad un database, uso di semplici comandi di controllo, creazione di tabelle.
2. PostgreSQL: vincoli di integrità, politiche di reazione alle violazioni dei vincoli di integrità referenziale.
3. PostgreSQL: interrogazioni SQL semplici.
4. PostgreSQL: interrogazioni SQL complesse.
5. Linguaggio HTML: struttura di un documento HTML, marcatori fondamentali, tabelle.
6. Linguaggio HTML: form.
7. Installazione di un engine sul server WEB per la gestione delle servlet. Esempi di servlet semplici.
8. Servlet e JDBC. Connessione ad un DBMS PostgreSQL. Uso di semplici servlet di interazione con DBMS: query semplici, composte.
9. Java bean e servlet.
10. Java Server Pages (JSP)
11. JSP e servlet per un approccio di sviluppo Model View Controller.
12. Servlet/JSP e dati multimediali.

Modalità d'esame

L'esame è orale. Per l'ammissione all'esame orale lo studente deve superare una prova scritta di 3 ore circa che consiste in alcuni esercizi sulla progettazione e interrogazione di una base di dati, in esercizi e domande sulla progettazione di un sito web centrato sui dati e sui dati multimediali, in alcune domande sulla parte di teoria e in un esercizio sulla parte di laboratorio. L'esercizio sulla parte di laboratorio verifica le capacità di progettare e realizzare una interfaccia ad un base di dati (anche multimediali) via WEB utilizzando l'approccio MVC-2 e la tecnologia JSP/Servlet.

La prova scritta si intende superata se lo studente ottiene una votazione di almeno 18/30 negli esercizi relativi alla prima parte (teoria) e almeno 18/30 negli esercizi relativi alla parte di laboratorio. Il voto complessivo della prova scritta si ottiene calcolando la media pesata del voto relativo alla teoria (peso 3/4) e del voto relativo al laboratorio (peso 1/4).

Alla prova orale lo studente può decidere di verbalizzare il voto della prova scritta o di essere riesaminato mediante colloquio. In tal caso il voto finale dell'esame sarà basato puramente sul colloquio senza tenere in alcun conto l'esito della prova scritta.

Testi di riferimento
Attività Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
Teoria P. Atzeni, S. Ceri, P. Fraternali, S. Paraboschi, R. Torlone Basi di dati: architetture e linee di evoluzione (Edizione 2) McGraw-Hill 2007 978-88-386-6370-3
Teoria P. ATZENI, S. CERI, S. PARABOSCHI, R. TORLONE Basi di dati- Modelli e linguaggi di interrogazione (Edizione 3) McGraw-Hill 2009 9788838666001
Teoria E. Baralis, A. Belussi, G. Psaila Basi di dati - Temi d'esame svolti (Edizione 1) Progetto Leonardo Società Editrice Esculapio Bologna 1999 B135655713
Materiale didattico
Titolo Formato (Lingua, Dimensione, Data pubblicazione)
1 - Transazioni  pdfpdf (it, 217 KB, 12/03/12)
2 - Gestione della concorrenza  pdfpdf (it, 629 KB, 12/03/12)
3 - Gestione della concorrenza nei DBMS  pdfpdf (it, 588 KB, 19/03/12)
4 - Strutture fisiche e strutture di accesso ai dati (indici)  pdfpdf (it, 558 KB, 20/03/12)
5 - B+-tree e hashing  pdfpdf (it, 1805 KB, 26/03/12)
Algebra relazionale: ottimizzazione  pdfpdf (it, 293 KB, 12/12/11)
Applicazioni Web: dispensa sulla metodologia di progettazione  pdfpdf (it, 283 KB, 16/04/12)
Applicazioni Web: esempio servlet & JDBC  pdfpdf (it, 147 KB, 23/04/12)
Applicazioni Web: introduzione e protocollo HTTP  pdfpdf (it, 352 KB, 02/04/12)
Applicazioni Web: Java Data Beans  pdfpdf (it, 432 KB, 16/04/12)
Applicazioni Web: JSP  pdfpdf (it, 488 KB, 07/05/12)
Applicazioni Web: metodologia di progettazione  pdfpdf (it, 353 KB, 15/04/12)
Applicazioni Web: MVC-2  pdfpdf (it, 443 KB, 07/05/12)
Applicazioni Web: servlet  pdfpdf (it, 261 KB, 03/04/12)
Applicazioni Web: servlet & JDBC  pdfpdf (it, 487 KB, 03/04/12)
Dati multimediali: compressione  pdfpdf (it, 386 KB, 22/05/12)
Dati multimediali: introduzione  pdfpdf (it, 368 KB, 22/05/12)
Dati multimediali: K-d-tree  pdfpdf (it, 363 KB, 28/05/12)
Esercitazione per la prova intermedia  pdfpdf (it, 148 KB, 31/01/12)
Introduzione  pdfpdf (it, 754 KB, 03/10/11)
Progettazione logica  pdfpdf (it, 1092 KB, 22/11/11)
Seconda prova intermedia dell'anno precedente con alcuni esercizi svolti  pdfpdf (it, 230 KB, 29/05/12)
SQL-1  pdfpdf (it, 237 KB, 19/12/11)
SQL-2  pdfpdf (it, 202 KB, 20/12/11)
SQL-3  pdfpdf (it, 216 KB, 10/01/12)
Strategie per la progettazione concettuale  pdfpdf (it, 144 KB, 08/11/11)
Temi d'esame  zipzip (it, 1047 KB, 04/06/12)
XML  pdfpdf (it, 1128 KB, 07/05/12)
XML DTD  pdfpdf (it, 283 KB, 15/05/12)
XML Esercizio  pdfpdf (it, 141 KB, 15/05/12)
XML Esercizio soluzione  pdfpdf (it, 125 KB, 15/05/12)
XML Schema  pdfpdf (it, 974 KB, 07/05/12)
Esercitazione 10: cos.jar  octet-streamoctet-stream (it, 55 KB, 29/05/12)
Esercitazione 10: esercizio  pdfpdf (it, 34 KB, 29/05/12)
Esercitazione 10: lucidi  pdfpdf (it, 483 KB, 29/05/12)
Esercitazione 10: photos_src.tgz  x-gzipx-gzip (it, 4 KB, 29/05/12)
Esercitazione 10: photos_webapp.tgz  x-gzipx-gzip (it, 77 KB, 29/05/12)
Esercitazione 1: esercizio  pdfpdf (it, 45 KB, 03/04/12)
Esercitazione 1: lucidi  pdfpdf (it, 637 KB, 03/04/12)
Esercitazione 2: esercizio  pdfpdf (it, 131 KB, 13/03/12)
Esercitazione 2: lucidi  pdfpdf (it, 982 KB, 13/03/12)
Esercitazione 3: esercizio  pdfpdf (it, 136 KB, 20/03/12)
Esercitazione 3: lucidi  pdfpdf (it, 609 KB, 20/03/12)
Esercitazione 4: esercizio  pdfpdf (it, 69 KB, 27/03/12)
Esercitazione 4: lucidi  pdfpdf (it, 559 KB, 03/04/12)
Esercitazione 5: esercizio  pdfpdf (it, 50 KB, 03/04/12)
Esercitazione 5: lucidi  pdfpdf (it, 2014 KB, 03/04/12)
Esercitazione 6: esercizio  pdfpdf (it, 40 KB, 17/04/12)
Esercitazione 6: lucidi  pdfpdf (it, 1076 KB, 17/04/12)
Esercitazione 6: tomcat  zipzip (it, 34 KB, 17/04/12)
Esercitazione 7: esercizio  pdfpdf (it, 77 KB, 08/05/12)
Esercitazione 7: lucidi  pdfpdf (it, 657 KB, 08/05/12)
Esercitazione 7: servlet con bean  zipzip (it, 4 KB, 08/05/12)
Esercitazione 7: servlet senza bean  zipzip (it, 2 KB, 08/05/12)
Esercitazione 8: esercizio  pdfpdf (it, 64 KB, 15/05/12)
Esercitazione 8: jsp  zipzip (it, 2 KB, 15/05/12)
Esercitazione 8: lucidi  pdfpdf (it, 764 KB, 15/05/12)
Esercitazione 9: daFare.jsp  octet-streamoctet-stream (it, 0 KB, 22/05/12)
Esercitazione 9: ElencoCorsiStudio.jsp  octet-streamoctet-stream (it, 0 KB, 22/05/12)
Esercitazione 9: esercizio  pdfpdf (it, 70 KB, 22/05/12)
Esercitazione 9: lucidi  pdfpdf (it, 364 KB, 22/05/12)
Esercitazione 9: main  octet-streamoctet-stream (it, 2 KB, 22/05/12)

Statistiche per i requisiti di trasparenza (Attuazione Art. 2 del D.M. 31/10/2007, n. 544)

I dati relativi all'AA 2011/2012 non sono ancora disponibili