Basi di dati II

Anno accademico 2020-2021

Esercizi e progetti

Esercizi svolti o proposti

Sono facoltativi ma è estremamente importante svolgerli (e anche discuterli ad esempio sul forum), perché le domande proposte nei compiti di esame possono essere molto simili.

1. esercizio pratico su SimpleDB proposto il 3/03/2021: implementare statistiche di accesso a livello di blocco, vedere E01.1, lucidi 29 e 30 e anche il codice
2. esercizio sulla gestione dei buffer (esercizio 4 del 28/03/2012), svolto il 4/03/2021 (nella registrazione, al minuto 59 circa)con riferimento alle strategie naif e LRU (vedere T01.2, lucidi 33 e seguenti; si suggerisce di svolgerlo anche con riferimento alle strategie FIFO e clock.
3. esercizio pratico 2.1 su SimpleDB proposto l'8/03/2021: implementare le strategie di rimpiazzo LRU e clock (non la FIFO), vedere E01.2, lucido 31 e anche il codice
4. esercizio discusso nella lezione del 10/03/2020 (nella registrazione, al minuto 40 circa): esercizio 1 del 30/03/2015 (record e blocchi; inserimenti, eliminazioni e ricompattazione);
5. esercizio discusso nella lezione dell'11/03/2021: hashing dinamico T01.4, lucidi iniziali (80-85);
6. esercizio pratico 3.1 su SimpleDB proposto il 15/03/2021: accesso a record e blocchi, vedere E01.3, lucido 16 e poi la soluzione presentata il 22/03/2021: E01.4, lucido 2 e 3 e, soprattutto, registrazione (minuti iniziali) e anche codice
7. esercizi discussi nella lezione del 17/03/2021: esercizi 4 e 2 del 28/03/2014 (B+-tree; selettività degli attributi e benefici degli indici) vedi anche T01.5 (lucidi 121-122 e 132-133); nota bene: nella lezione, per l'esercizio 4, la discussione è stata svolta con riferimento al B-tree, mentre il testo dell'esercizio e della soluzione fanno riferimento al B+-tree; con lo strumento suggerito, si possono confrontare le alternative e si può ragionare sulle differenze
8. esercizio discusso nella lezione del 17/03/2021: variante dell'esercizio 3 del 28/03/2014 (buffer e B-tree) vedi T01.5 (lucidi 135-144)
9. esempio discusso nella lezione del 18/03/2021 (ottimizzazione algebrica): T01.6 (lucidi 159-164)
10. esempi discussi nella lezione del 24/03/2021 (mergesort): T01.7 (lucidi 183-211 e 216-234)
11. esempio discusso nella lezione del 25/03/2021 (nested loop join con indice): T01.8 (lucidi 254-258)
12. esempi discussi nella lezione del 25/03/2021 (hash join): T01.8 (lucidi 263-274 e 277-294)
13. esercizio svolto nella lezione del 31/03/2021: esercizio 3 del 9/04/2018 (costo di vari join, con metodi diversi); lucidi a supporto e analisi su PostgreSQL.
14. esercizi svolti nella lezione del 1/04/2021:
    esercizio 2 del 9/04/2018 (progettazione fisica, scelta della struttura); lucidi a supporto
    • esercizio 2 del 10/04/2017 (ordinamento non mantenuto); lucidi a supporto
15. esercizi svolti nella lezione del 7/04/2021:
    • esercizio 5 del 28/06/2016 (cluster plurirelazionali); lucidi a supporto; vedere anche lucidi utilizzati nel 2020, più dettagliati e con qualche riflessione aggiuntiva
    • esercizi 1 e 2 del 20/02/2020 (scelta della struttura fisica); lucidi a supporto
16. esercizi svolti nella lezione dell'8/04/2021:
    • esercizio 3 del 21/06/2018 (interrogazione aggregativa a più vie); lucidi a supporto; vedere anche lucidi utilizzati nel 2020, più dettagliati
    • esercizio 5 del 07/05/2020 (costo di operazioni SQL); lucidi a supporto
    • esercizio 4 del 23/05/2016 (costo di operazioni SQL con join di vari tipi); lucidi a supporto
17. altri esercizi proposti il 25/03/2021:
    • esercizio 5 del 26/02/2013 (mergesort con molti buffer)
    • esercizio 1 del 9/04/2018 (nested-loop join con molti buffer)
    • esercizio 3 del 10/04/2017 (nested-loop join con indice e gestione dei buffer)
    • esercizio 7 del 25/09/2012 (hash join)
    • esercizi 3-4 dell'8/04/2019 (progettazione fisica, scelta della struttura)
18. esempio discusso nella lezione del 15/04/2021 (recovery): T02.2, lucidi 68-83
19. esercizio discusso nella lezione del 21/04/2021: esercizio 5 del 22/09/2017 (scelta del livello di isolamento) oppure, analogamente, T02.3 (lucidi 102-104)
20. esercizi discussi nella lezione del 28/04/2021:
    • esercizio 1 del 12/05/2015 (scritture nel log)
    • esempi su Postgres (livelli di isolamento), lucidi 1-11
21. altri esercizi proposti il 19/04/2021 --- alcuni saranno svolti nelle prossime lezioni
    • esercizio 1 del 28/06/2016 (scritture nel log)
    • esercizio 4 del 20/05/2020 (scritture nel log e nella base di dati)
    • esercizio 4 del 7/09/2015 (recovery)
22. esercizio pratico su SimpleDB proposto il 19/04/2021 e illustato il 29/04/2021: implementare l'algoritmo di recovery undo-redo, E01.7, lucidi 2-5 e anche il codice
23. esercizi discussi nella lezione del 03/05/2021:
    • esempi su Postgres e 2PL (livelli di isolamento), lucidi 13-20 (N.B. i lucidi sostituiscono parte di quelli pubblicati ma non discussi il 28/04/2021)
    • esercizio 2 del 12/05/2015 (scritture nel log; checkpoint)
24. esercizi discussi nella lezione del 05/05/2021:
    • esercizio 5 del 21/02/2017 (2PC per l'organizzazione di un viaggio)
    • esercizio 3 del 16/07/2007 (Napoleone e il 2PC)
25. esercizi discussi nella lezione del 13/05/2021:
    • esercizio 5 del 21/02/2019 (scritture nel log e nella base di dati); vedi anche lucidi
    • esercizio 4 del 21/02/2017 (comportamento dello scheduler)
    • esercizio 5 del 21/06/2018 (classificazione di schedule)
    • esercizi 6 e 7 del 21/06/2018 (2PC)
26. esercizio discusso nelle lezioni del 24 e 26/05/2021
    • esercizio 5 del 16/02/2016 (schema dimensionale vendita farmaci); svolgimento prima versione (24/05/2021); seconda versione (26/05/2021, include anche la prima); vedere anche lo script conla base di dati OLTP di partenza. Questo è l'argomento del Progetto 3, vedi sotto.
27. esercizio discusso nella lezione del 27/05/2021
    • esercizio 2 del 21/06/2018 (schema dimensionale esami). Vedere anche i lucidi e il codice SQL.
28. esercizio discusso nella lezione del 31/05/2021
    • esercizio 6 del 29/09/2014 (evoluzione di schemi dimensionali -- elezioni politiche). Vedere anche i lucidi.
29. esercizio discusso nella lezione del 07/06/2021
    • esercizio 1 del 05/07/2017 (indici bitmap e costo di interrogazioni). Vedere anche i lucidi.
30. esercizio discusso nelle lezioni del 9 e 10/06/2021:
    • esercizio 4 del 25/09/2012 con possibili soluzioni (schema dimensionale agenzia viaggi). Vedere anche i lucidi (aggiornati il 10/06/2021).
31. esercizi discussi nell'esercitazione del 25/06/2021:
    • esercizio 1 del 1/07/2015 (indici bitmap e B-tree).
    • esercizio 4 del 20/05/2013 (schema dimensionale per azienda telefonica).
    • esercizio 6 del 29/09/2014 (modifica schema dimensionale elezioni).
32. esercizi discussi nell'esercitazione del 30/06/2021:
    • esercizio 6 del 27/06/2013 (scelta di grana e dimensioni).
    • esercizio 3 del 18/09/2020 (schema dimensionale per anagrafe nazionale studenti magistrali). Vedere anche i lucidi.
33. esercizi proposti:
    • esercizio 2 del 29/05/2014 (evoluzione di schemi dimensionali -- calciatori, tornei e allenatori).
    • esercizio 4 del 16/07/2007 con possibili soluzioni (misure vs dimensioni).

Progetti

Sono finalizzati alla preparazione allo scritto e non vengono esplicitamente valutati, ma sono obbligatori (secondo le regole sotto specificate) e vanno consegnati su Moodle, con le seguenti scadenze: in occasione delle prove parziali, se si intende sostenerle, altrimenti almeno due giorni prima della prova scritta d'esame.

1. Progetto 1, composto di due parti, di cui almeno una da svolgere obbligatoriamente (ma entrambe possono essere utili ai fini dell'esame o delle prove parziali)
   • A: sperimentazione su SimpleDB, accessi ai blocchi in presenza di diverse politiche di rimpiazzo nei buffer testo (pubblicato il 22/03/2021)
   • B: sperimentare sulle strutture fisiche di un DBMS; definire alcune relazioni (ad esempio tre) e alcune interrogazioni (due o tre) che prevedano selezioni, proiezioni e join. Utilizzare relazioni di dimensioni sufficientemente grandi da rendere conveniente l’uso degli indici (si suggerisce di generare, con opportuni progammi, dati sintetici casuali). Mostrare, con riferimento al DBMS scelto (DB2, PostgresSQL, Oracle, etc.) il comportamento del sistema (in termini di piano di esecuzione delle interrogazioni), in presenza e assenza di indici e prima e dopo l’aggiornamento delle statistiche. Sintetizzare il tutto in una relazione di alcune pagine (con allegati i test), che permetta di comprendere il lavoro svolto e i risultati ottenuti.
2. Progetto 2: sperimentare la gestione del controllo di concorrenza in uno o più DBMS: dettagli, lucidi 10-11. Consegnare un unico file zip, contenente i sorgenti, un'evidenza dei test effettuati (ma non i dati di test) e una breve relazione di testo che illustri brevemente il lavoro svolto.
3. Progetto 3: progettare e realizzare il flusso di ETL come proposto nelle esercitazioni con riferimento al progetto "Prescrizioni farmaci". In particolare
   • sulla base dello schema OLTP (script con anche un insieme di dati)
   • scrivere le istruzioni DDL per la creazione dello schema dimensionale e le istruzioni di interrogazione per il caricamento dei dati
   • consegnare un unico file zip con gli script per la creazione e il popolamento dello schema dimensionale e una una breve relazione di testo che illustri brevemente il lavoro svolto.