Obiettivi formativi

I sistemi per la gestione di basi di dati rappresentano un elemento fondamentale per la maggior parte dei sistemi informatici presenti nella realtà economica di ogni paese avanzato. Il corso di “Basi di dati e WEB” 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 presenterano 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. Lo studente alla fine del corso sarà in grado di definire autonomamente le specifiche concettuali di una base di dati, di progettarne la struttura logica, di interrogare la base di dati e di realizzare le applicazioni che interagiscono con la base stessa.

Attività formative

Il corso prevede 80 ore di lezioni/esercitazioni in aula che verranno svolte nel secondo e nel terzo quadrimestre. Le esercitazioni riguarderanno la progettazione concettuale e logica di una base di dati e l’interazione con una base di dati relazionale. Le esercitazioni pratiche si svolgeranno nell’ambito del corso di Laboratorio di Basi di Dati e WEB svolto in parallelo a questo corso.

Programma del corso

• 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 e il modello object-relational (cenni). 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, la definizione di vincoli di integrità e il controllo dell'accesso ai dati.
• 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. Controllo della concorrenza (view, conflict serializzabilità e locking a due fasi). Metodi di accesso ai dati: strutture dati sequenziali, hashing e a indice.
• Basi di dati e server WEB: Cenni al linguaggio HTML (struttura di un documento, 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: approccio basato su CGI, approccio basato su estensioni del server WEB (servlet). Interazione servlet/base di dati: JBDC e il concetto di Java bean. Java Server Pages (JSP): immersione di Java in HTML, interazione JSP/servlet.

Programma del laboratorio

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, fogli di stile, marcatori fondamentali, tabelle.
6. Linguaggio HTML: form. Attivazione di un programma CGI (shell script).
7. Installazione di un engine sul server WEB per la gestione delle servlet. Esempi di servlet semplici. Interazione servlet-dbms PostgreSQL.
8. Uso form e servlet per la gestione di dati.
9. Java bean e servlet.
10. Java Server Pages (JSP) e interazione con le form HTML.
11. JSP e servlet per un approccio di sviluppo Model View Controller.