DATABASES AND WEB PROGRAMMING M - Z

Obiettivi formativi

• DATA-BASE

  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 sia alle basi di dati relazionali ed alle tecniche implementative fondate sul linguaggio SQL che alle basi di dati non relazionali (NoSQL).

  Gli obiettivi formativi del corso, declinati secondo i descrittori di Dublino, sono:

  Conoscenza e capacità di comprensione

  a) Comprendere i principali concetti di gestione e progettazione di sistemi di database b) Comprendere concetti e strumenti per l'interrogazione di basi di dati di natura differente (quindi con dati strutturati e non) e a diverse scale c) Comprendere il ruolo e l'impatto che i dati ed una loro corretta modellazione hanno sulle applicazioni software che li utilizzano

  Conoscenze applicate e capacità di comprensione

  a) Essere in grado di progettare, partendo dai requisiti, una base di dati relazionale (e non), dal punto di vista concettuale, logico e fisico.

  b) Essere in grado di comprendere e utilizzare il linguaggio SQL per gestire i dati ed effettuare interrogazioni efficienti.

  c) Essere in grado di creare ed interrogare basi di dati non strutturate (NoSQL) tramite manipolazione di documenti JSON

• WEB PROGRAMMING

  Il modulo tratta gli strumenti metodologici per la progettazione dei moderni 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". Verranno successivamente trattate tecniche di progettazione e di implementazione più avanzate basate sul pattern architetturale Model-View-Controller (MVC). Si daranno infine cenni su tecniche di progettazione e di implementazione avanzate per: a) la realizzazione di GUI interattive (per esempio, Angular JS e REACT) e b) di applicazioni ibride per mobile (e.g., IONIC).

   

  Gli obiettivi formativi del corso, declinati secondo i descrittori di Dublino, sono:

  Conoscenza e capacità di comprensione

  a) Comprendere i principali concetti di progettazione di Web Information Systems

  b) Comprendere concetti e strumenti per la realizzazione di back-end efficienti e front-ent funzionali a supportare le esigenze degli utenti

  c) Comprendere concetti e strumenti per la sepazione delle responsabilità, dei ruoli e per il riuso del codice nello sviluppo di una web application

   

  Conoscenze applicate e capacità di comprensione

  a) Essere in grado di progettare ed implementare una web application multipiattaforma e multidispositivo sia lato server che lato client

  b) Essere in grado di implementare servizi web che gestiscano l'interazione con i dati (DBMS) e l'integrazione con altri sistemi web (REST API)

  c) Essere in grado di progettare e realizzare la user experience in una web application

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

• DATA-BASE

  Lezioni frontali, esercitazioni, laboratorio e seminari.

  Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

• WEB PROGRAMMING

  Lezioni frontali, esercitazioni, laboratorio e seminari.

  Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Prerequisiti richiesti

• DATA-BASE

  Conoscenze di base di programmazione.

• WEB PROGRAMMING

  Conoscenze di base di programmazione.

Frequenza lezioni

• DATA-BASE

  Consigliata.

• WEB PROGRAMMING

  Fortemente consigliata.

Contenuti del corso

• DATA-BASE

  Modelli e Linguaggi per Basi di Dati

  • Introduzione ai Database Management Systems (DBMS): Basi di dati e sistemi di gestione delle basi di dati*, modelli dei dati*, indipendenza dei dati*.
  • Database relazionali:
    • Il modello relazionale: relazioni*, tabelle*, attributi*. Vincoli di integrità*. Chiavi*
    • Algebra e calcolo relazionale: operazioni sugli insiemi, ridenominazione, selezione, proiezione, join, interrogazioni. Cenni sul calcolo relazionale
    • Il linguaggio SQL: Definizione dei dati*, interrogazioni in SQL* (operatori aggregati, raggruppamento, interrogazioni insiemistiche, interrogazioni nidificate), Istruzioni di modifica dei dati*.
    • SQL avanzato: Viste*, funzioni*, stored procedures* e asserzioni. Trigger*, transazioni* e controllo degli accessi
    • Un esempio di DMBS relazionale: MySQL.
    • Database NoSQL:
      • JSON*
      • ACID vs BASE*
      • Modelli "schema-less"*
      • Tipi di database NoSQL*: chiave-valore, document-based, column-based e graph-based
      • Teorema CAP*
      • Panoramica database NoSQL: MongoDB, Redis, Cassandra, HBase, Neo4j
      • MongoDB*: Selettori, Ricerca, Ordinamento, Pipeline, Raggrumenti e Aggregazione

  Progettazione di Basi di Dati Relazionali

  • 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
  • Cenni di normalizzazione: Ridondanze, anomalie, dipendenze funzionali, e forme normali

  
  * Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame.

• WEB PROGRAMMING

  Fondamenti di web programming e sviluppo lato server

  • HTML5, CSS e Document Object Model (DOM)*
  • 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

  • Il linguaggio Java Script: Programmare form, manipolare finestre e frames in JavaScript: Funzioni*, Modello ad Oggetti (oggetti window, document, form)*, Eventi*
  • Responsive Web Design: Design Selettori CSS*, selettori di posizione e operazioni su oggetti (navigazione e manipolazione DOM)*, eventi e funzioni oggetto-evento*
  • AJAX*: risposte HTML e JSON
  • Il pattern architetturale MVC*: esempi di strutturazione del software in un framework basato su MVC

  Tecniche di Web Programming avanzate

  • Design e implementazione di GUI interattive (e.g., Angular JS e REACT)
  • Realizzazione di app-ibride per mobile (e.g., IONIC)

  * Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame.

  
  

Testi di riferimento

• DATA-BASE

  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. Appunti e dispense del docente

• WEB PROGRAMMING

  1. Dispense del docente

Programmazione del corso

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

• DATA-BASE

  L'esame consiste in due prove da svolgere in laboratorio riguardanti: 1) la progettazione di una base di dati, a partire da un insieme di requisiti e dai dati di carico a regime, e la successiva implementazione in MySQL, e 2) la realizzazione di pipeline MongoDB per l'interrogazione di database non relazionali. La prima prova influirà al 70% sul voto del modulo, mentre la seconda al 30%.

  Il voto complessivo sul modulo di database influirà al 50% sul voto totale del corso. La prova viene valutata in base alla capacità di analisi del problema e di giustificare le scelte progettuali, alla correttezza dello schema E/R proposto, alla correttezza e completezza dell'implementazione in SQL, la correttezza e completezza delle query NoSQL.

  La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

• WEB PROGRAMMING

  L'esame consiste nello sviluppo di un elaborato progettuale 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. La prova viene valutata in base alla chiarezza espositiva, alla capacità di analisi del problema e di giustificare le scelte progettuali e implementative adottate, alla correttezza e completezza dell'implementazione.

  E' prevista anche una prova in itinere che consiste nalle consegna di tre homework (individuali) intermedi che sono parti costitutive di una Web Application. La consegna di almeno due dei tre gli homework è obbligatoria per partecipare alla prova di di fine corso, durante la quale verrà discussa l'integrazione degli homeworks nel progetto finale di un Web Information System. La mancata consegna di un homework comporta una limitazione nel voto finale. Gli homework, singolarmente, non saranno oggetto di valutazione, ma verranno valutati globalmente durante la discussione del progetto finale.

  Il superamento della prova in itinere e della prova di fine corso comporta il superamento del modulo, il cui voto influirà al 50% sul voto totale del corso.

  La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

• DATA-BASE

  Esempi di compiti riguardanti la prova di teoria e di laboratorio sono disponibili su Studium.

• WEB PROGRAMMING

  Per lo sviluppo dell'applicazione web di un sistema informativo, il progetto richiede la presenza delle funzionalità che verranno mostrate durante i laboratori, e il supporto di alcuni casi d'uso che verranno definiti dai docenti. Sul sito del corso verranno inoltre condivisi progetti sviluppati negli anni precedenti.