Struttura dell'edizione italiana
Prefazione
Contenuti
Linee guida per l'uso di questo libro
Materiale supplementare
Ringraziamenti

Parte prima introduzione e modellazione concettuale

Capitolo 1 Basi di dati e utenti di basi di dati
Introduzione
Un esempio
Caratteristiche dell'approccio con basi di dati
Natura autodescrittiva di un sistema di basi di dati
Separazione tra programmi e dati, e astrazione dei dati
Supporto di viste multiple dei dati
Condivisione dei dati e gestione delle transazioni con utenti multipli
Gli attori in scena
Amministratori
Progettisti
Utenti finali
Analisti di sistema e programmatori di applicazioni (ingegneri del software)
I lavoratori dietro le quinte
Vantaggi dell'uso di un DBMS
Controllo della ridondanza
Divieto all'accesso non autorizzato
Memorizzazione persistente degli oggetti di un programma
Strutture di memorizzazione per l'esecuzione efficiente di interrogazioni
Backup e recovery
Disponibilita' di numerose interfacce utente
Rappresentazione di associazioni complesse fra dati
Imposizione di vincoli di integrita'
Permesso di eseguire inferenze e azioni tramite regole
Altre conseguenze di un approccio fondato su basi di dati
Una breve storia delle applicazioni di basi di dati
Prime applicazioni di basi di dati con sistemi reticolari e gerarchici
Flessibilita' applicativa delle basi di dati relazionali
Applicazioni orientate agli oggetti ed esigenza di basi di dati piu' complesse
Interscambio di dati su Web per il commercio elettronico
Estensione delle funzioni delle basi di dati per nuove applicazioni
Quando non usare un DBMS
Riepilogo
Questionario di verifica
Esercizi
Bibliografia selezionata

Capitolo 2 Concetti e architettura di un sistema di basi di dati
Modelli dei dati, schemi e istanze
Categorie di modelli dei dati
Schemi, istanze e stato di una base di dati
Architettura a tre livelli e indipendenza dei dati
Architettura a tre livelli
Indipendenza dei dati
Linguaggi e interfacce di basi di dati
Linguaggi dei DBMS
Interfacce dei DBMS
L'ambiente di un sistema di basi di dati
Moduli componenti un DBMS
Programmi di utilita' di un sistema di basi di dati
Strumenti, ambienti applicativi e funzioni di comunicazione
Architetture centralizzate e client/server per i DBMS
Architetture centralizzate dei DBMS
Architetture client/server
Architetture client/server a due livelli per DBMS
Architetture client/server a tre livelli per applicazioni Web
Classificazione dei sistemi di gestione di basi di dati
Riepilogo
Questionario di verifica
Esercizi
Bibliografia selezionata

Capitolo 3 Uso del modello Entita'-Associazione per modellare i dati
Uso di modelli dei dati concettuali di alto livello per la progettazione di basi di dati
Un'applicazione esemplificativa di basi di dati
Tipi di entita', insiemi di entita', attributi e chiavi
Entita' e attributi
Tipi di entita', insiemi di entita', chiavi e insiemi di valori
Progettazione concettuale iniziale della base di dati azienda
Tipi di associazione, insiemi di associazioni, ruoli e vincoli
Tipi di associazione, insiemi di associazioni e istanze di associazione
Grado di un'associazione, nomi ruolo e associazioni ricorsive
Vincoli sui tipi di associazione
Attributi di tipi di associazione
Tipi di entita' debole
Raffinamento della progettazione ER per la base di dati azienda
Diagrammi e, convenzioni di denominazione e problemi di progettazione
Riepilogo della notazione dei diagrammi ER
Denominazione appropriata dei costrutti dello schema
Scelte per la progettazione concettuale ER
Notazioni alternative per i diagrammi ER
Notazione per i diagrammi delle classi UML
Riepilogo
Questionario di verifica
Esercizi
Bibliografia selezionata

Capitolo 4 Modellazione Entita'-Associazione estesa e modellazione UML
Sottoclassi, superclassi ed ereditarieta'
Specializzazione e generalizzazione
Specializzazione
Generalizzazione
Vincoli e caratteristiche di specializzazione e generalizzazione
Vincoli su specializzazione e generalizzazione
Gerarchi e reticoli di specializzazione e generalizzazioni
Uso della specializzazione e della generalizzazione nella modellazione concettuale di dati
Modellazione di tipi UNIONE attraverso l'uso di categorie
Uno schema err esemplificativo universita' e definizioni formali per il modello err
La base di dati esemplificativa universita'
Definizioni formali per i concetti del modello EER
Rappresentazione della specializzazione/generalizzazione e dell'ereditarieta' nei diagrammi delle classi UML
Tipi di associazione di grado maggiore di due
Scelta tra associazioni binarie e associazioni ternarie (o di grado piu' elevato)
Vincoli su associazioni ternarie (o di grado maggiore)
Concetti di astrazione dei dati, di rappresentazione della conoscenza e di ontologia
Classificazione e istanziazione
Identificazione
Specializzazione e generalizzazione
Aggregazione e associazione
Ontologie e Web semantico
Riepilogo
Questionario di verifica
Esercizi
Bibliografia selezionata

Parte seconda Modello relazionale: concetti, vincoli, linguaggi, progettazione e programmazione

Capitolo 5 Il modello relazionale e i vincoli per le basi di dati relazionali
Concetti del modello relazionale
Domini, attributi, tuple e relazioni
Caratteristiche delle relazioni
Notazione del modello relazionale
Vincoli del modello relazionale e schemi di basi di dati relazionali
Vincoli di dominio
Vincoli di chiave e vincoli sui valori nulli
Basi di dati e schemi di basi di dati relazionali
Integrita' dell'entita', integrita' referenziale e chiavi esterne
Altri tipi di vincoli
Operazioni di aggiornamento e gestione delle violazioni dei vincoli
L'operazione di inserimento
L'operazione di cancellazione
L'operazione di modifica
Riepilogo
Questionario di verifica
Esercizi
Bibliografia selezionata

Capitolo 6 L'algebra relazione e il calcolo relazionale
Operazioni relazionali unarie: selezione e proiezione
L'operazione di SELEZIONE
L'operazione di PROIEZIONE
Sequenze di operazioni e operazione di RIDENOMIMAZIONE
Operazioni insiemistiche dell'algebra relazionale
Le operazioni di UNIONE, INTERSEZIONE e DIFFERENZA
L'operazione di PRODOTTO CARTESIANO
Operazioni relazionali binarie: JOIN e DIVISIONE
L'operazione di JOIN
Le operazioni di EQUIJOIN e JOIN NATURALE
Un insieme completo di operazioni dell'algebra relazionale
L'operazione di DIVISIONE
Altre operazioni relazionali
Funzioni aggregate e raggruppamento
Operazioni di chiusura ricorsiva
Operazioni di JOIN ESTERNO
L'operazione di UNIONE ESTERNA
Esempi di interrogazioni in algebra relazionale
Il calcolo relazionale su tuple
Variabili di tupla e relazioni d'intervallo
Espressioni e formule nel calcolo relazionale su tuple
I quantificatori universale ed esistenziale
Interrogazioni di esempio usando il quantificatore esistenziale
Trasformazione dei quantificatori universale ed esistenziale
Uso del quantificatore universale
Espressioni safe
Calcolo relazionale su domini
Riepilogo
Questionario di verifica
Esercizi
Bibliografia selezionata

Capitolo 7 Progettazione di basi di dati relazionali attraverso la traduzione da schemi ER e EER a schemi relazionali
Progettazione di basi di dati relazionali attraverso la traduzione da ER a relazione
7.1.1 Discussione e riepilogo delle regole di traduzione per i costrutti dei modelli
Traduzione dei costrutti del modello EER in relazioni
7.2.1 Traduzione della specializzazione o generalizzazione
Traduzione delle sottoclassi condivise (ereditarieta' multipla)
Traduzione delle categorie (tipi unione)
Riepilogo
Questionario di verifica
Esercizi
Bibliografia selezionata

Capitolo 8 SQL-99: definizione dello schema, vincoli di base e interrogazioni
Tipi di dati e definizione dei dati in SQL
I concetti di schema e di catalogo in SQL
Il comando CREATE TABLE in SQL
Domini e tipi di dati per gli attributi in SQL
Specificazione dei vincoli di base in SQL
Specificazione di vincoli e di valori predefiniti per gli attributi
Specificazione dei vincoli di chiave e di integrita' referenziale
Attribuzione di un nome ai vincoli
Specificazione di vincoli sulle tuple usando CHECK
Istruzioni di modifica degli schemi in SQL
Il comando DROP
Il comando ALTER
Interrogazioni fondamentali in SQL
La struttura SELECT-FROM-WHERE delle interrogazioni fondamentali in SQL
Nomi di attributi ambigui, assegnazione di alias e variabili di tupla
Assenza della clausola WHERE e utilizzo dell'asterisco
Le tabelle come insiemi in SQL
Confronti di sottostringhe e operatori aritmetici
Ordinamento dei risultati delle interrogazioni
Interrogazioni SQL piu' complesse
Confronti che coinvolgono NULL e la logica a tre valori
Interrogazioni nidificate e confronti di tuple e di insiemi/multinsiemi
Interrogazioni nidificate correlate
Funzioni EXISTS e UNIQUE in SQL
Insiemi espliciti e ridenominazione degli attributi in SQL
Tabelle collegate via join in SQL
Funzioni di aggregazione in SQL
Raggruppamento: le clausole GROUP BY e HAVING
Discussione e riepilogo delle interrogazioni SQL
Comandi INSERT, DELETE e UPDATE in SQL
Il comando INSERT
Il comando DELETE
Il comando UPDATE
Ulteriori funzioni di SQL
Riepilogo
Questionario di verifica
Esercizi
Bibliografia selezionata

Capitolo 9 SQL: asserzioni, viste, trigger e tecniche di programmazione
Specificazione di vincoli generali mediante asserzioni
Viste (tabelle virtuali)in SQL
Il concetto di vista
Specificazione delle viste
Implementazione e aggiornamento delle viste
Trigger e concerti di basi di dati attive
Modello generalizzato per le basi di dati attive e trigger di Oracle
Problemi di progettazione e implementazione per le basi di dati attive
Esempi di regole attive a livello di istruzione in STARBURST
Applicazioni potenziali delle basi di dati attive
Trigger in SQL-99
Programmazione per le basi di dati: tecniche e problematiche
Approcci alla programmazione per basi di dati
Conflitto di impedenza
Sequenza tipica di interazione nella programmazione per basi di dati
Embedded SQL, SQL dinamico e SQLJ
Il recupero di tuple singole con embedded SQL
Recupero di insiemi di tuple con embedded SQL mediante cursori
Specificazione di interrogazioni al momento dell'esecuzione usando SQL dinamico
SQLJ: incapsulamento di comandi SQL in JAVA
Recupero di insiemi di tuple in SQLJ mediante iteratori
Programmazione per basi di dati con chiamate di funzione: SQL/CLI e JDBC
Programmazione per basi di dati con SQL/CLI usando C come linguaggio ospite
JDBC: chiamate di funzione SQL per la programmazione JAVA
Stored procedure per basi di dati e SQL/PSM
Funzioni e stored procedure per basi di dati
SQL/PSM: estensione di SQL per specificare moduli memorizzati persistenti
Riepilogo
Questionario di verifica
Esercizi
Bibliografia selezionata

Parte terza Teoria e metodologie di progettazione di basi di dati

Capitolo 10 Dipendenze funzionali e normalizzazione per basi di dati relazionali
Linee guida informali di progettazione di schemi di relazione
Semantica degli attributi di una relazione
Informazioni ridondanti nelle tuple e anomalie di aggiornamento
Valori nulli nelle tuple
Generazione di tuple spurie
Sommario delle linee guida di progettazione
Dipendenze funzionali
Definizione di dipendenza funzionale
Regole di inferenza per dipendenze funzionali
Equivalenza di insiemi di dipendenze funzionali
Insiemi minimali di dipendenze funzionali
Forme normali basate su chiavi primarie
Normalizzazione delle relazioni
Uso pratico delle forme normali
Definizioni di chiavi e attributi che partecipano alle chiavi
Prima forma normale
Seconda forma normale
Terza forma normale
Definizioni generali di seconda e terza forma normale
Definizione generale di seconda forma normale
Definizione generale di terza forma normale
Interpretazione della definizione generale di terza forma normale
Forma normale di Boyce e Codd
Riepilogo
Questionario di verifica
Esercizi
Bibliografia selezionata

Capitolo 11 Algoritmi di progettazione di basi di dati relazionali e altre dipendenze
Proprieta' delle decomposizioni relazionali
Decomposizione delle relazioni e insufficienza delle forme normali
Proprieta' di conservazione delle dipendenze di una decomposizione
Proprieta' di join senza perdita (non additivo) di una decomposizione
Verifica della proprieta' di join non-additivo su decomposizioni binarie
Decomposizioni senza perdita
Algoritmi di progettazione di schemi di basi di dati relazionali
Decomposizione in schemi 3NF con conservazione delle dipendenze
Decomposizione senza perdita in schemi in BCNF
Conservazione delle dipendenze e decomposizione senza perdita in schemi in 3NF
Problemi con valori nulli e tuple dangling
Analisi degli algoritmi di normalizzazione
Dipendenze multivalore e quarta forma normale
Definizione formale di dipendenza multivalore
Regole di inferenza per dipendenze funzionali e multivalore
Quarta forma normale
Decomposizione senza perdita in schemi in 4NF
Dipendenze di join e quinta forma normale
Dipendenze di inclusione
Altre dipendenze e forme normali
Dipendenze modello
Forma normale dominio-chiave
Riepilogo
Questionario di verifica
Esercizi
Bibliografia selezionata

Capitolo 12 Metodologia pratica di progettazione di basi di dati e uso dei diagrammi UML
Il ruolo dei sistemi informativi nelle organizzazioni
Il contesto organizzativo per l'uso di sistemi di basi di dati
Il ciclo di vita dei sistemi informativi
Il ciclo di vita dei sistemi di basi di dati
Il processo di progettazione e implementazione delle basi di dati
Fase 1: raccolta e analisi dei requisiti
Fase 2: progettazione concettuale della base di dati
Fase 3: scelta di un DBMS
Fase 4: Mapping del modello dei dati (progettazione logica della base di dati)
Fase 5: progettazione fisica della base di dati
Fase 6: implementazione e ottimizzazione del sistema di base di dati
Uso dei diagrammi UML come supporto alla progettazione della base di dati
UML come standard di specifica della progettazione
UML per la progettazione di applicazioni di basi di dati
I diversi diagrammi UML
Un esempio di modellazione e progettazione: una base di dati universitaria
Rational Rose, uno strumento di progettazione basato su UML
Rational Rose per la progettazione di basi di dati
Rational Rose Data Modeler
La modellazione dei dati tramite Rational Rose Data Modeler
Strumenti automatici per la progettazione di basi di dati
Riepilogo
Questionario di verifica
Bibliografia selezionata

Parte quarta Memorizzazione dei dati, indici, elaborazione delle interrogazioni e progettazione fisica

Capitolo 13 Memorizzazione su disco, organizzazioni di file e tecniche hash
Introduzione
Gerarchie di memorie e dispositivi di memorizzazione
Memorizzazione di basi di dati
Dispositivi di memoria secondaria
Descrizione dell'hardware dei dispositivi a disco
Dispositivi di memorizzazione a nastro magnetico
Bufferizzazione di blocchi
Collocazione su disco dei record di un file
Record e tipi di record
File, record a lunghezza fissa e record a lunghezza variabile
Ripartizione dei record in blocchi e confronto tra record con spanning e record senza spanning
Allocazione dei blocchi di un file su disco
Header dei file
Operazioni sui file
File di record non ordinati (file heap)
File di record ordinati (file sorted)
Tecniche hash
Hash interno
Hash esterno per file su disco
Tecniche hash che consentono un'espansione dinamica dei file
Altre organizzazioni primarie dei file
File di record misti
Alberi B e altre strutture dati come organizzazione primaria
Rendere parallelo l'accesso al disco attraverso l'uso della tecnologia RAID
Miglioramento dell'affidabilita' con RAID
Miglioramento delle prestazioni con RAID
Organizzazioni e livelli RAID
Storage area network
Riepilogo
Questionario di verifica
Esercizi
Bibliografia selezionata

Capitolo 14 Indici per file
Tipi di indici ordinati a un colo livello
Indici primari
Indici di cluster
Indici secondari
Riepilogo
Indice multilivello
Indici dinamici multilivello implementari con alberi B e alberi B1
Alberi di ricerca e alberi B
Alberi B!
Indici su chiavi multiple
Indice ordinato su piu' attributi
Hash partizionato
File a griglia
Altri tipi di indici
Utilizzo di hash e di altre strutture di dati come indici
Confronto tra indici logici e indici fisici
Discussione
Riepilogo
Questionario di verifica
Esercizi
Bibliografia selezionata

Capitolo 15 Introduzione alla gestione delle transazioni
Introduzione alla gestione delle transazioni
Confronto tra sistemi monoutente e sistemi multiutente
Transazioni, operazioni di lettura e scrittura e buffer del DBMS
Perche' e' necessario il controllo della concorrenza
Perche' e' necessario il controllo di affidabilita'
Concetti di transazione e di sistema
Stati delle transazioni e ulteriori operazioni
Il log di sistema
Punto di commit di una transazione
Proprieta' auspicabili delle transazioni
Riepilogo
Questionario di verifica
Bibliografia selezionata

Appendice A Notazioni diagrammatiche alternative per i template ER

Appendice B Parametri dei dischi

Appendice C Panoramica sul linguaggio QBE
C.1 Interrogazioni base in QBE
C.2 Raggruppamento, aggregazione e modifica dei dati con QBE

Bibliografia
Indice analitico