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Introduction aux Bases de Données Relationnelles M.P. SECK –DBA Analyste Page 1

Introduction aux Bases de Données Relationnelles M.P. SECK –DBA Analyste Page 1 1. Premières approches et Définitions 1.1. Bases de Données Une base de données peut être vue comme le besoin de mémoriser de façon durable des données et de pouvoir exprimer le plus précisément possible les relations qu’entretiennent ces données. Il est difficile de donner une définition exacte de la notion de base de données. Une définition très générale pourrait être : Un ensemble organisé d’informations avec un objectif commun. Peu importe le support utilisé pour rassembler et stocker les données (papier, fichiers, etc.), dès lors que des données sont rassemblées et stockées d’une manière organisée dans un but spécifique, on parle de base de données. Plus précisément On appelle base de données un ensemble structuré et organisé permettant le stockage de grandes quantités d’informations. D’où la définition : Une Base de données est un gros ensemble d’informations structurées mémorisées sur un support permanent. Cette organisation se fait suivant un modèle de conception ayant pour but de décrire de façon formelle les données qui seront mémorisées. Cette description des données est réalisée en utilisant un modèle de données. Ce dernier est un outil formel utilisé pour comprendre l’organisation logique de ces données. Une fois cette représentation faite il est nécessaire d’associer des fonctionnalités (programmes et des requêtes) à cette base de données afin de pouvoir l’exploiter le plus facilement possible. 1.2. SGBD On peut remarquer qu’une organisation consistant en un (ou plusieurs) fichier(s) stockés sur mémoire secondaire est conforme à la définition d’une base de données. Un ensemble de fichiers ne présentant qu’une complexité assez faible, il n’y aurait pas là matière à longue dissertation. Malheureusement l’utilisation directe de fichiers soulève de très gros problèmes : • Lourdeur d’accès aux données. En pratique, pour chaque accès, même le plus simples, il faudrait écrire un programme. Introduction aux Bases de Données Relationnelles M.P. SECK –DBA Analyste Page 2 • Manque de sécurité. Si tout programmeur peut accéder directement aux fichiers, il est impossible de garantir la sécurité et l’intégrité des données. • Pas de contrôle de concurrence. Dans un environnement où plusieurs utilisateurs accèdent aux mêmes fichiers, des problèmes de concurrence d’accès se posent. D’où le recours à un logiciel chargé de gérer les fichiers constituant une base de données, de prendre en charge les fonctionnalités de protection et de sécurité et de fournir les différents types d’interface nécessaires à l’accès aux données. La gestion et l’accès à une base de données sont assurés par un ensemble de programmes qui constituent le Système de gestion de base de données (SGBD). Un SGBD doit permettre l’ajout, la modification et la recherche de données. Un système de gestion de bases de données héberge généralement plusieurs bases de données, qui sont destinées à des logiciels ou des thématiques différents. En particulier, une des tâches principales du SGBD est de masquer à l’utilisateur les détails complexes et fastidieux liés à la gestion de fichiers. D’où la définition : Un Système de Gestion de Bases de Données (SGBD) est un logiciel de haut niveau qui permet de manipuler les informations stockées dans une base de données. 2. Objectifs des SGBD Des objectifs principaux ont été fixés aux SGBD dès l’origine de ceux-ci et ce, afin de résoudre les problèmes causés par la démarche classique. Ces objectifs sont les suivants : Indépendance physique : La façon dont les données sont définies doit être indépendante des structures de stockage utilisées. Indépendance logique : Un même ensemble de données peut être vu différemment par des utilisateurs différents. Toutes ces visions personnelles des données doivent être intégrées dans une vision globale. Accès aux données : L’accès aux données se fait par l’intermédiaire d’un Langage de Manipulation de Données (LMD). Il est crucial que ce langage permette d’obtenir des réponses aux requêtes en un temps « raisonnable ». Le LMD doit donc être optimisé, minimiser le nombre d’accès disques, et tout cela de façon totalement transparente pour l’utilisateur. Introduction aux Bases de Données Relationnelles M.P. SECK –DBA Analyste Page 3 Non redondance des données : Afin d’éviter les problèmes lors des mises à jour, chaque donnée ne doit être présente qu’une seule fois dans la base. Cohérence des données : Les données sont soumises à un certain nombre de contraintes d’intégrité qui définissent un état cohérent de la base. Elles doivent pouvoir être exprimées simplement et vérifiées automatiquement à chaque insertion, modification ou suppression des données. Les contraintes d’intégrité sont décrites dans le Langage de Description de Données (LDD). Partage des données : Il s’agit de permettre à plusieurs utilisateurs d’accéder aux mêmes données au même moment de manière transparente. Si ce problème est simple à résoudre quand il s’agit uniquement d’interrogations et quand on est dans un contexte mono- utilisateur, cela ne l’est plus quand il s’agit de modifications dans un contexte multi- utilisateurs car il faut : permettre à deux (ou plus) utilisateurs de modifier la même donnée « en même temps » et assurer un résultat d’interrogation cohérent pour un utilisateur consultant une table pendant qu’un autre la modifie. Sécurité des données : Les données doivent pouvoir être protégées contre les accès non autorisés. Pour cela, il faut pouvoir associer à chaque utilisateur des droits d’accès aux données. Résistance aux pannes : Que se passe-t-il si une panne survient au milieu d’une modification, si certains fichiers contenant les données deviennent illisibles ? Il faut pouvoir récupérer une base dans un état « sain ». Ainsi, après une panne intervenant au milieu d’une modification deux solutions sont possibles : soit récupérer les données dans l’état dans lequel elles étaient avant la modification, soit terminer l’opération interrompue. La réalisation de ces objectifs induit la réalisation d’un certain nombre de tâches par le SGBD à différents niveaux : – Niveau physiques : gestion sur mémoire secondaire (fichiers) des données, du schéma, des index ; Partage de données et gestion de la concurrence d’accès ; Reprise sur pannes (fiabilité) ; Distribution des données et interopérabilité (accès aux réseaux). – Niveau logique : Définition de la structure de données : Langage de Description de Données (LDD) ; Consultation et Mise à Jour des données : Langages de Requêtes (LR) et Langage de Manipulation de Données (LMD) ; Gestion de la confidentialité (sécurité) ; Maintien de l’intégrité ; Introduction aux Bases de Données Relationnelles M.P. SECK –DBA Analyste Page 4 – Niveau externe : Vues ; Environnement de programmation (intégration avec un langage de programmation); Interfaces conviviales et Langages de 4e Génération (L4G) ; Outils d’aides (e.g. conception de schémas) ; Outils de saisie, d’impression d’états. En résumé, un SGBD est destiné à gérer un gros volume d’informations, persistantes (années) et fiables (protection sur pannes), partageables entre plusieurs utilisateurs et/ou programmes et manipulées indépendamment de leur représentation physique. 3. Conception et Modèles La conception d’un schéma correct est essentielle pour le développement d’une application viable. Dans la mesure où la base de données est le fondement de tout le système, une erreur pendant sa conception est difficilement récupérable par la suite. Une ou plusieurs modélisations intermédiaires sont donc utiles (une telle modélisation est appelée Modèle Conceptuel de Données ou MCD), le modèle entité-association constitue l’une des premières et des plus courantes. Ce modèle, présenté par Chen (1976), permet une description naturelle du monde réel à partir des concepts d’entité et de relation. Basé sur la théorie des ensembles et des relations, ce modèle se veut universel et répond à l’objectif d’indépendance données-programmes. 3.1. Le modèle Entité/Association Le formalisme entité-association fait appel à trois concepts premiers, soit entité, association, et attribut qui sont relatifs à la sémantique des données et trois concepts accessoires, identifiant occurrence et multiplicité, pour l’expression des contraintes d’intégrité des données du modèle . 3.1.1. Entités Il est difﬁcile de donner une déﬁnition très précise des entités. Les points essentiels sont résumés ci-dessous. Définition entité1 : On désigne par entité tout objet identiﬁable et pertinent pour l’application Définition entité 2 : Une entité est un objet, une chose concrète ou abstraite qui peut être reconnue distinctement et qui est caractérisée par son unicité. Introduction aux Bases de Données Relationnelles M.P. SECK –DBA Analyste Page 5 Définition entité 3 : Une entité est un regroupement homogène d’information, d’intérêt pour le domaine Définition entité 4 : Une entité est la représentation d'un élément matériel ou immatériel ayant un rôle dans le système que l'on désire décrire. Exemples d’entité : Jean Dupont, Pierre Bertrand, un livre que je tiens entre les mains, etc. Les entités ne sont généralement pas représentées graphiquement. Une entité concrète possède une existence physique c’est le cas d’un client, d’un équipement, d’un produit par exemple. Une entité abstraite a une existence conceptuelle, par exemple une transaction, un tarif, l’annulation d’un vol d’avion. Le client Jean Dupond est une entité, la commande COM0001 est aussi une entité, la première concrète, l’autre abstraite. Bien qu’une commande puisse prendre la forme d’un document papier, ce qui intéresse le modélisateur c’est l’aspect conceptuel de la transaction car elle peut ne pas exister sur papier uploads/Management/ premieres-approches-et-definitions-1-1-bases-de-donnees.pdf