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Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 1/xxx Introduction et moti

Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 1/xxx Introduction et motivations Bases de Données Avancées Chapitre 1 Introduction et motivations Professeur Mohammed Chaouki Abounaima EPSIEL 5ème Année Informatique de Gestion, Informatique Industrielle, Réseaux & Télécom Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 2/xxx Introduction et motivations Objectif du module L'objectif de ce module est d'appréhender les notions essentielles véhiculées par les nouvelles générations de Bases de Données, en particulier les notions liées à une approche orientée Objet. Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 3/xxx Introduction et motivations A qui s’adresse ce module ? Ce module s'adresse aux étudiants : ayant déjà des connaissances en Bases de Données ; et ayant déjà pratiqué un langage de programmation Objet. Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 4/xxx Introduction et motivations 2- Qu’est que les bases de données Objets ? Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 5/xxx Introduction et motivations Le modèle relationnel connaît un très grand succès et s'avère très adéquat pour les applications traditionnelles des bases de données (gestion). Il est beaucoup moins adapte aux nouvelles applications plus complexes telles que : CAD/CAM (Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing) BD d'images et de graphiques BD géographiques (SIG: Système d’Information Géographique) BD multimedia (son, image, texte, etc. combines) Limites du modèle relationnel et motivation des bases de données objets Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 6/xxx Introduction et motivations Limites du modèle relationnel et motivation des bases de données objets Ces nouvelles applications ont des caractéristiques différentes des applications traditionnelles de gestion et elles introduisent des besoins nouveaux, notamment : des structures d'objets plus complexes, des transactions de durée plus longue, de nouveaux types de données pour le stockage d'images ou de gros documents de texte, la possibilité de définir des opérations non standards qui sont spécifiques aux applications, Les BD orientées objet constituent une tentative de réponse a (certains de) ces besoins nouveaux. Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 7/xxx Introduction et motivations Limites du modèle relationnel et motivation des bases de données objets Une caractéristique importante des BD orientées objet est qu'elles donnent au concepteur de la BD la capacité de spécifier non seulement la structure d'objets complexes mais aussi les opérations à appliquer sur ces objets. On recense actuellement plusieurs prototypes expérimentaux et quelques produits commerciaux de BD orientées objet Ces systèmes reprennent en général les concepts adoptes dans les langages de programmation orientes objet, avec les spécificités des systèmes de bases de données (persistance des données, transactions, etc.). Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 8/xxx Introduction et motivations Limites du modèle relationnel et motivation des base de données objets –suite- Le problème de persistance des objets manipulé par des applications objets utilisant une base de donnée relationnelle. Plusieurs solutions de persistance objet existent: sérialisation ; mapping objet-relationnel (exemple utilisation d’Hibernate qui est un framework Java de mapping objet-relationnel) ; bases de données objets (sans sérialisation et sans mapping) ; bases XML (valables pour les sites webs). Le choix d'une solution dépend des besoins applicatifs. Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 9/xxx Introduction et motivations La sérialisation Java La sérialisation est implémentée dans les classes java.io.ObjetInputStream et java.io.ObjetOutputStream: Inconvénients Inefficace : accès séquentiel, pas d'accès indexé peu robuste : un crash peut corrompre définitivement les données pas d'accès concurrent: une seule application peut accéder au fichier Limites du modèle relationnel et motivation des bases de données objets Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 10/xxx Introduction et motivations Limites des BDR : manque de langage complet Si le langage de développement choisi est objet (Java ou C++ par exemple), il va falloir exploiter le résultat de la requête pour reformer l'objet Piece tel qu'il existe naturellement. La programmation de cette transformation a un coût et l'exécution du code également. Comme inconvénient des systèmes relationnels, il y a aussi le fait que le langage SQL n'est pas un langage complet. Le développement d'une application autour d'une base relationnelle nécessite l'utilisation d'autres langages (Java, C++,VB.NET,...) et pose le problème de concordance des types entre le SGBD et le langage de développement. Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 11/xxx Introduction et motivations Limites des BDR : mapping Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 12/xxx Introduction et motivations Palier aux inconvénients et limites des BDR La norme SQL3 a permis l'émergence de SGBD hybrides dont le noyau relationnel a été enrichi de fonctionnalités objet. Nous avons choisi pour illustrer ce cours le SGBD ORACLE qui dispose d'un SQL étendu (SQL3) permettant un accès optimisé aux données élémentaires contenues dans les objets. Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 13/xxx Introduction et motivations Palier aux inconvénients et limites des BDR Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 14/xxx Introduction et motivations Système de Gestion de Bases de Données Objets : SGBDO Les bases de données objet se trouvent à l'intersection de deux mondes : celui des langages de programmation objet et celui des bases de données. Un SGBD Objet réunira les fonctions d'un SGBD et les concepts Objet. Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 15/xxx Introduction et motivations Acronymes BD: base de données DB: database SGBD: système de gestion de base de données DBMS: database management system R: relationnel / relational E-A : Entité-Association/Entity-Relationship O: objet / object OO: orienté objet / object oriented OR: objet-relationnel RO: relational-object SGBDR, SGBDOO, SGBDO, SGBDOR RDBMS, OODBMS, ODBMS, RODBMS Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 16/xxx Introduction et motivations 3- Rappel CONCEPT OBJETS Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 17/xxx Introduction et motivations OBJET et CLASSE OBJET collection de données structurées, identifiées par une référence unique. CLASSE groupe d'objets ayant les mêmes propriétés CLASSE = structure + collection d'opérations s'appliquant aux objets de la classe et permettant d'en cacher la structure. Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 18/xxx Introduction et motivations CONSTRUCTEUR et PROPRIETE CONSTRUCTEUR classe structurelle permettant d'imposer une structure à une collection d'objets et de définir des propriétés multivaluées structurées telles que : tuple, liste,ensemble,tableau PROPRIETE : caractéristique d'un objet, désignée par un nom. une propriété d'une classe peut être : privée c'est à dire interne , publique c'est à dire exportable ou accessible Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 19/xxx Introduction et motivations GENERALISATION et HERITAGE GENERALISATION lien hiérarchique entre deux classes spécifiant que les objets de la classe supérieure sont plus généraux que ceux de la classe inférieure HERITAGE transmission de propriétés et de méthodes d'une classe vers une sous-classe Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 20/xxx Introduction et motivations METHODE et MESSAGE METHODE opération associée à une classe manipulant ou retournant l'état d'un objet de la classe ou d'une partie d'un objet de la classe. Une méthode pourra être déclarée : publique, c'est à dire exportable ou privée c'est à dire interne à une classe. Une méthode pourra être multiclasse. MESSAGE bloc de paramètres permettant par envoi l'invocation d'une méthode publique d'un objet. La communication entre les objets sera réalisée par l'intermédiaire de messages. Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 21/xxx Introduction et motivations ENCAPSULATION et INTERFACE ENCAPSULATION Privatisation de la structure de l’objet On y accède par les méthodes publiques (interface) INTERFACE partie visible d'un objet Généralement constituée des méthodes publiques de l’objet Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 22/xxx Introduction et motivations Historique du concept objet Le concept d'objet est né avec le langage Simula en 1967. Bien qu'antérieur au modèle relationnel, il a fallu attendre les années 1980 et le succès des interfaces graphiques pour que les langages orientés objet soient utilisés dans les entreprises industrielles. Le développement des architectures client-serveur puis d'Internet et la nécessité de faire communiquer des applications hétérogènes ont permis aux langages orientés objet de s'imposer largement. C'est le cas de C++, Java, Python, VB.NET et C# Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 23/xxx Introduction et motivations Normes connues en matière Concept Objet L'Object Management Group (O.M.G) travaille depuis 1990 à l'élaboration de normes liées à l'approche objet. En association avec l'Open Software Foundation, ce groupe a élaboré la norme CORBA (Common Object Broker Architecture) pour la communication entre applications hétérogènes. Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 24/xxx Introduction et motivations Normes en matière Concept Objet et Bases de Données Dans les années 1990, les principaux distributeurs de SGBD Objet (O2, Versant, Ontos, Objectivity,...) se sont regroupés pour constituer l'Object Data Management Group (O.D.M.G) dans le but de définir un standard. Trois versions ont été publiées en 10 ans: ODMG 1.0 (1993) Langages de définition et de manipulations d'objets (ODL et OQL) Interface C++ et Smalltalk ODMG 2.0 (1998) Interface Java Métamodèle ODMG 3.0 (2000) Enrichissement de l'interface Java Intégration de SQL3 Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 25/xxx Introduction et motivations Méthodes d’analyse objet Plusieurs méthodes d'analyse orientée objet ont été proposées dans les années 1990. Les plus connues sont Booch et OMT qui ont été fusionné pour donner UML (Unified Modeling Language). Mohammed Chaouki ABOUNAIMA Bases de Données Avancées 26/xxx Introduction et motivations Variété de bases de données orientées objet Il existe actuellement une assez grande variété uploads/Management/ 1-bases-de-donnues-objet-introduction 1 .pdf