BASI DI DATI E SISTEMI INFORMATIVI

Il corso tratta prima gli aspetti fondamentali dei sistemi di gestione e di progettazione delle moderne basi di dati nell'ambito dello sviluppo e dell'esercizio di sistemi informatici. In particolare esso fa riferimento alle basi di dati relazionali ed alle tecniche implementative fondate sul linguaggio SQL. Vengono inoltre introdotti elementi di base dell'approccio NO-SQL, evidenziando le diverse tecniche di modellazione dei dati. Quindi il corso fornisce i primi strumenti metodologici per la progettazione dei sistemi informativi basati su web (Web Information Systems) che collegano le basi di dati ai processi elaborativi di tipo interattivo. A questo fine, vengono trattati, in un contesto laboratoriale, gli strumenti per lo sviluppo di un sistema che comprenda la parte di back-end (programmazione lato server) e di front-end (programmazione lato client), quest'ultima con particolare riferimento ad applicazioni web "responsive" e progettate secondo criteri di ottimizzazione della user-experience. Si farà cenno anche a tecniche di progettazione e di implementazione più avanzate basate sul pattern architetturale Model-View-Controller (MVC), e a tecniche di web information retrieval quali scraping e crawling.

Gli obiettivi del corso sono:

a) Conoscere le tecnologie e le problematiche di gestione delle basi di dati.

b) Sapere progettare, partendo dai requisiti, una base di dati relazionale (e non), dal punto di vista concettuale, logico e fisico.

c) Sapere utilizzare il linguaggio SQL per gestire i dati ed effettuare interrogazioni efficienti.

d) Conoscere le principali tecnologie per sviluppare applicazioni web lato client e lato server

e) Sapere progettare e sviluppare applicazioni di alto livello che si interfacciano con basi di dati.

f) Conoscere e sapere applicare criteri di progettazione di un front-end per ottimizzare la user-experience

Conoscenze di base di programmazione.

Conoscenza di HTML5, CSS e Document Object Model (DOM).

Fortemente consigliata.

Modelli e Linguaggi per Basi di Dati

• Introduzione ai Database Management Systems (DBMS)
• Il modello relazionale: concetti di base, vincoli di integrita' e chiavi.
• Il linguaggio SQL: definizione dei dati, modifica dei dati, interrogazioni, definizione di viste, transazioni.
• SQL avanzato: trigger e procedure
• Un esempio di DMBS relazionale: MySQL.
• Database NO-SQL: MongoDB

Progettazione di Basi di Dati

• Progettazione concettuale: il modello E/R, raccolta ed analisi di requisiti, strategie di progettazione concettuale, verifica di qualita'.
• Progettazione logica: ristrutturazione degli schemi E/R, traduzione nel modello relazionale.
• Progettazione fisica: strutture di memorizzazione delle tabelle e indici. Tecniche di hashing. Esecuzione e ottimizzazione delle interrogazioni
• Tecniche di normalizzazione: forme normali (Boyce-Codd, terza forma normale), decomposizione in terza forma normale.

Fondamenti di web programming e sviluppo lato server

• Tecnologia Apache-MySQL-Php (AMP)
• Il linguaggio PHP
• HTML con PHP: form, sessioni e cookies
• Accesso ai database con PHP

Progettazione di Web Information System (WIS) e Sviluppo di applicazioni web lato client

• Analisi e Strutturazione dei processi interattivi in funzione dell'analisi dei requisiti del sistema informativo
• Criteri di progettazione di un interfaccia front-end per supportare la user-experience
• Il linguaggio Java Script: Programmare form, manipolare finestre e frames in JavaScript
• Jquery e Responsive Web Design
• AJAX
• Il pattern architetturale MVC: esempi di strutturazion del software in un framework basato su MVC
• Sicurezza delle Web App (SQL injections, HTML/JS injections)

1. Basi di dati - 4/ed, Modelli e linguaggi di interrogazione. Di: Paolo Atzeni, Stefano Ceri, Piero Fraternali, Stefano Paraboschi e Riccardo Torlone, Casa editrice: Mc-Graw-HIll

2. High Performance MySQL: Optimization, Backups, and Replication (2011). Di Baron Schwartz e altri, Casa editrice: O'Reilly

3. Programmazione Web lato server (2011). Di: Della Mea, Di Gaspero, Scagnetto, Casa editrice: APOGEO

4. Learning PHP, MySQL & JavaScript: With jQuery, CSS & HTML5 (2014). Di: Robin Nixon, Casa editrice: O'Reilly

5. Dispense fornite dai docenti del corso

L'esame consiste: in una prova (individuale) da svolgere in laboratorio riguardante il linguaggio SQL e conoscenza degli argomenti di teoria, e nello sviluppo di un elaborato progettuale (da svolgere individualmente) riguardante lo sviluppo di un Web Information System. L'elaborato (codice e relazione) viene discusso in sede di esame orale e va consegnato tre giorni prima della data concordata per l'esame orale.

Esempi di compiti riguardanti la prova di teoria e di laboratorio sono disponibili su Studium. La prova richiede, dal punto di vista teorico, il passaggio dai requisiti di una base di dati espressi in linguaggio naturale allo sviluppo del relativo modello entità-relazione, con eventuali ristrutturazioni, e lo sviluppo del progetto logico. Le interrogazioni ed operazioni richiesta sulla base di dati dovranno essere implementate in linguaggio SQL.

Per quanto riguarda lo sviluppo dell'applicazione web di un sistema informativo, il progetto richiede la presenza delle funzionalità esaminate durante i laboratori, e il supporto di alcuni casi d'uso che verranno definiti dai docenti. Durante la discussione orale verrà chiesto di commentare il codice sviluppato e le soluzioni progettuali adottate.