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Cours base de donnée Enseignante : Pr. Salma GAOU Email: Salma.Gaou@gmail.com 1

Cours base de donnée Enseignante : Pr. Salma GAOU Email: Salma.Gaou@gmail.com 1 Notion de système • Un système est un ensemble d'éléments (matériels ou non) transformant des éléments d'entrées en éléments de sorties que l'on considère comme des flux d'entrées et de sorties. Eléments d’entrées Système Éléments en sorties 2 Système découpage Système de Pilotage Système d'Information Système Opérant Réalisation des tâches Interface entre les deux systèmes précédents direction, régulation contrôle, décisions, définition des objectifs Réalisation des tâches Le SI est la mémoire de l'organisation 3 Système d’information • Le système d’information (S.I.) d’une organisation c’est l’ensemble des éléments chargés de stocker et de traiter les informations (ordinateurs, postes de travail, règles et méthodes) Systems d’information Modèle relationnel 4 5 Les modèles de données pour les BD • Modélisation des données • Modèles – Modèle entité/association – Modèle hiérarchique – Modèle réseau – Modèle relationnel 6 Modélisation des données • Modèle de données : – Ensemble de concepts pour décrire : • Les données • Les liens entre les données • La sémantique des données – En général, un ensemble d’opérations est associé pour manipuler les données • Formalisme de description : – Textuel – Graphique – Mathématique • Exemples de modèles : – Entité/association – Hiérarchique/réseau – Relationnel – Objet, relationnel-objet 7 Modèle Entité/Association code nbH coord UV S’inscrire Élève nom age note adresse num datePrêt Chambre Livre no prix côte titre Emprunter Louer 1,n 3,n 0,n 0,1 0,1 1,1 8 Modèle Entité/Association - 2 1,1 0,1 0,1 0,n 3,n 1,n UV code nbH coord Eleve num nom age adresse Livre cote titre Chambre no prix S’inscrire note Emprunter datePret Louer 9 Critique du modèle Entité/Association J Avantages – Sémantique riche – Extension aux concepts objets (héritage, ...) – Aspect visuel Þ Modèle de conception de BD L Inconvénients – Uniquement un modèle de description de données – Pas de langage de manipulation associé – Pas de SGBD E/A Þ Pas un modèle d’implantation de BD 10 Modèle hiérarchique • Système IMS d’IBM conçu à la fin des années 60 pour le programme Appolo (NASA) • Exemple UV Élève Chambre Livre Elève UV 11 Modèle hiérarchique (suite) • Schéma BD – Structure arborescente (forêt) • BD – Collection d’enregistrements reliés par des pointeurs • Langage de manipulation – Navigationnel et procédural – Utilisation de pointeurs – (Exemple du langage DL/1 du système IMS) • Problèmes : – Pas d’indépendance logique/physique – Redondance des données, risques d’incohérence 12 Modèle réseau • Modèle défini par le groupe DBTG du comité CODASYL en 1971 (revu en 1978) • Exemple Chambre Élève Inscrit Livre UV 13 Modèle réseau (suite) • Schéma BD – Structure de graphe orienté acyclique (DAG) • BD – Collection d’enregistrements reliés par des pointeurs • Langage de manipulation – Navigationnel et procédural – Utilisation de pointeurs – Standard CODASYL 71, 78 • Systèmes – IDS2 d’Honeywell (1975), Total de Cincom (1974), Adabas de Soft. Ag (1978) • Problèmes – Pas d’indépendance logique/physique 14 Modèle relationnel • [CODD 70] « A Relational Model for Large Shared Data Banks » • Exemple Élève(num, nom, adresse, age) UV(code, nbH, coord) Inscrit(numElève, codeUV, note) Livre(côte, titre, numElève, datePrêt) Chambre(no, prix, numElève) 15 Modèle relationnel (2) « MLD » Ecole UV CODE NBH COORD ELEVE NUM NO NOM AGE ADRESSE LIVRE COTE NUM TITRE DATEPRET CHAMBRE NO NUM PRIX INSCRIT CODE NUM NOTE 16 Modèle relationnel (3) • Schéma BD – Structure de relation • BD – Ensemble d’enregistrements reliés par des valeurs • Langage de manipulation – Ensembliste – Déclaratif – Standard international [ SQL 86, 89, 92 ou SQL2] • Prototypes de recherche – System/R chez IBM (1976), Ingres à Berkeley (1976) • Systèmes commerciaux – SQL/DS et DB2 d’IBM (1982), Oracle (1983), Ingres (1983), Informix (1981), Sybase (1984), SqlServer (1998) – MySQL (1995) – Access 17 Modèle relationnel (suite) • Avantages – Indépendance logique/physique – Langage de manipulation simple – Basé sur une théorie mathématique solide – Standard Histoire des modèles • Le modèle relationnel 18 ETUDIANT ENSEIGNANT NO_ET NOM ADRESSE NO_ENS NOM CATEGORIE 1215 Anne Grenoble 101 Boudrault MC 1218 Pierre Paris 105 Gispert MC 1230 Jean Marseille 110 Sabatier MC UNITE INSCRIPTION NO_UV TITRE NO_ENS NO_ET NO_UV AN BOOL 152 Bases de données 110 1215 152 1996 Reçu 210 systèmes 105 1215 210 1996 Echec 212 Langage 101 1215 210 1997 Reçu 255 architecture 105 1218 152 1997 Reçu 1230 210 1997 Echec Objectifs et caractéristiques • Proposer des schémas de données faciles à utiliser • Améliorer l’indépendance logique et l’indépendance physique • Mettre à la disposition des utilisateurs des langages de haut niveau. • Optimiser l’accès à la base de données • Améliorer l’intégrité et la confidentialité • Prendre en compte une variété d’applications. • Fournir une approche méthodologique. 19 n La modélisation logiques des données est une représentation des données, issues de la modélisation conceptuelle puis des données n Elle est exprimée dans un formalisme général et compatible avec l’état de l’art technique n Elle tient compte des aspects coûts/performances liées aux traitements n La modélisation logique des données conduira aux opérations suivantes: q Transformation du MCD, en un MLD exprimé dans un formalisme logique adapté au SGBD envisagé q Optimisation générale (notamment du coût induit par le mode de gestion) n Le MLD sera ensuite transformé et adapté en fonction des spécificités du langage de définition des données spécifique à l’outil retenu pour devenir MPD Système d’information manuel Expression des Besoins Modèle Conceptuel Modèle Organisationnel Modèle Opérationnel Système d’information automatique •Recueil des informations •Délimiter le système. •… •Construire les MCD et MCT •Construire les MOD et MOT •Construire (entre autres) les MLD,MPD … 22 cycle d’abstraction n Plusieurs modèles (ou formalismes) théoriques de base de données sont disponibles pour représenter le MLD : q Système de Gestion de Fichiers ou SGF (pas vraiment des SGBD) q SGBD hiérarchiques organisés selon une arborescence q SGBD réseau (ou CODASYL ) q SGBD relationnels q SGBDOO n Les SGBD relationnels et objets prennent progressivement la place des systèmes navigationnels Modèle relationnel n Le modèle relationnel a été défini par E.F. Codd en 1970 à IBM San José n Aspects fondamentaux du modèle relationnel: q une algèbre permettant de manipuler des tables et des relations q une démarche de conception permettant de définir une collection de relations n Bibliographie : q Delobel, 1982 q Gardarin, 1982, 1995 q Bouzeghoub et al, 1990 q ... n Un modèle est dit relationnel dans la mesure où il permet de parcourir la structure des données empruntant des chemins non prédéfinis, constitués en dynamique par des requêtes n Les concepts du modèle relationnel découlent de la théorie des ensembles n A ce type de modèle sont associées les notions suivantes: q domaine q table relationnelle q attribut q tuple (ou n-uplet) Modèle relationnel Les domaines n Un domaine est un ensemble de valeurs ayant une signification pour l'utilisateur q Ex: le domaine des noms, le domaine des âges,… q Ex: le domaine des entiers E={...-2,-1,0,+1,+2,...} Table relationnelle n Une table relationnelle:= Sous-ensemble du produit cartésien d'une liste de domaines (non nécessairement distincts). n Une table relationnelle est généralement caractérisée par un nom n Exemple: q D1= {n°compte} q D2= {Solde_compte}: on peut composer la relation "compte". n La table (ou relation) est définie comme un tableau de données n Les colonnes sont les attributs et les lignes sont des tuples n Un ou plusieurs attributs permettent d’identifier de façon unique chaque tuple de la table: la clé primaire n La clé primaire est dite simple si elle est constituée d’un seul attribut et composée dans le cas contraire Table relationnelle n Une clé est un ensemble minimal d'attributs qui détermine tous les autres n il peut y avoir plusieurs clés pour une même relation; on en choisit en général une comme clé primaire Clé primaire Modèle relationnel n Le lien entre 2 tables relationnelles est réalisé par la duplication de la clé primaire d’une table dans l’autre n Cette clé dupliquée est appelée clé externe (ou étrangère) n Exemple: CLIENT COMMANDE passe 1,n 1,1 Client_Num Client_Nom Client_Prénom Cmde_Num Cmde_Date Exemple : table commande Clé primaire Clé étrangère Tuples Attribut Exemple : table client Client_Num Client_Nom Client_Prénom … VH20021 Hugo Victor … EZ20006 Zola Emile … AZ19999 Zapata Achille … EZ19873 Zapata Emilie … … … … … Règles de transformation MOD en MLD relationnel Attribut n Une propriété est transformée en attribut Clé primaire n Un identifiant est transformé en une clé primaire Clé composée n Une concaténation d’identifiants est transformée en une clé composée Table issue d’entité n Toute entité est transformé en table. Ses propriétés deviennent les attributs de la table. L’identifiant devient clé primaire de la table Règles de transformation MOD en MLD relationnel - Exemple CLIENT N° Client Nom Prénom Date_naissance CLIENT (N° client, Nom, Prénom, Date_naissance) Entité du MCD TABLE RELATIONNELLE formalisme de Codd n Table issue d’une association binaire: q (0,n)-(1,1) q (1,n)-(1,1) n La clé primaire de la table issue de l’entité côté cardinalités (0,n) ou (1,n) uploads/Management/ cour-base-de-donne-2.pdf