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1 Cours de Base de données Relationnelles Filière SMI Semestre V Mohamed SABBAN

1 Cours de Base de données Relationnelles Filière SMI Semestre V Mohamed SABBANE 2022-2023 2 Préambules Les concepts envisagés dans ce cours nécessitent une révision continue. Toutefois, ils peuvent servir de guide pour mieux comprendre les principes de modélisation des bases de données relationnelles. DESCRIPTION DU CONTENU DU MODULE  Fournir une description détaillée des enseignements et/ou activités pour le module (Cours, TD, TP, Activités Pratiques, ….).  Pour le cas des Licences d’Etudes Fondamentales, se conformer au contenu du tronc commun national. Objectifs L’objectif de ce module est de fournir aux étudiants un aperçu global sur le concept des bases de données relationnelles. La démarche est la suivante :  Analyser les besoins du client,  Elaborer le cahier des charges,  Concevoir une base de données qui répond aux contraintes d’un cahier des charges,  S’initier aux systèmes de gestion de base de données relationnelle,  Créer une base de données (création des tables, clés primaires et référentielles),  Insérer des données dans une base de données,  Interroger une base de données relationnelle (requêtes simples). Plan du cours :  Introduction aux systèmes d’information et de bases des données.  Les Systèmes de Gestion des bases des données.  Le modèle entité association.  Le modèle relationnel.  L’algèbre relationnelle.  Le langage SQL. 3 Chapitre I Introduction aux systèmes d’information et bases des données I.I. Introduction Le besoin en information et en traitement d’information est devenu l’élément clé du développement humain. Dans ce sens, les systèmes d’informations numériques sont devenus indispensables à l’humanité. I.2. Les constituants d’un système d’information Le système d’information ne se limite pas à la partie logicielle ou matérielle. Comme le montre le schéma ci-coté, les constituants d’un système d’information forment une chaine dont les maillons sont de différentes natures : du logiciel au matériel aux canaux de communications. Toutefois, la base de données reste le cœur du système et elle est son élément indispensable. I.3. Les fonctionnalités d’un Système d’Information Les fonctionnalités d’un système d’information sont nombreuses et on peut les présenter en trois fonctions majeures à savoir :  Représentation : le système offre tous les outils de représentation des informations décrivant une activité donnée. Il permet également le codage de n’importe quel attribut par des valeurs numériques représentatives. (par exemple : janvier est souvent représenté par le mois 1 …)  Sauvegarde : le système permet le stockage et la restitution des données mesurant les attributs de l’activité cible du système d’information. On 4 utilise des supports (papier, magnétique, mémoire électronique) pour stocker les données.  Manipulation : Le système offre les outils de traitement et de manipulation des données pour les façonner ou les mettre à disposition des utilisateurs. (Opérateur de calcul, mise en forme, représentation graphique …) I.4. Notions à identifier Dans un environnement numérique, il est important d’identifier le vocabulaire couramment utilisé. Bien que ce vocabulaire est très vaste, il est utile de focaliser certain d’entre eux comme ci-après : I.4.1. L’utilisateur Il représente tout ce qui peut communiquer avec le système d’information. Il peut être :  Un être humain (employé, responsable, citoyen, professionnel … ),  Des êtres vivants ou environnement (contrôle automatique, arrosage automatique … )  Un système d’information (lui-même ou autre) : un système qui se sert des informations des autres systèmes pour construire ses propres informations : exemple les fichiers journaux, les tendances des visiteurs, les pannes …)  Une machine (industrie génération 4.0 ou 4G). I.4.2. L’information C’est l’ensemble des attributs mesurables qui peuvent décrire une partite ou l’ensemble d’un sujet (un objet, un lieu …). Elle peut se concrétiser comme un élément de connaissance. Par exemple :  Le nom est une information  La distance est une information I.4.3. La donnée Une donnée est une mesure de l’information et associée à un contexte interprétatif pour qu’elle ait un sens.  le nom est une information, « Mohamed » est une donnée,  La longueur = 2 (dimension ?) Une donnée numérique peut être :  une chaîne de caractères, 5  un nombre,  une structure plus complexe telle qu’une date, un moment, une photo, une vidéo ou un enregistrement sonore. I.4.4. L’informatique Le traitement automatique de l’information, avec toutes les fonctionnalités et puissances qu’elle offre. Ce traitement devient indispensable lorsque le volume ou la complexité des données deviennent grands. De même, la manipulation des données numériques est plus facile alors que le support mémoire est d’autant plus large en format numérique que dans d’autre format. Le lien entre l’information/la donnée et le support mémoire peut être nettement différent dans les cas suivants :  Un texte sur papier (une forme solide),  Un texte sur un fichier informatique (une forme fluide). De même, le format représentatif conditionne l’usage :  Un texte simple,  Un document sous un logiciel sophistiqué,  Un tableau sous un tableur… La forme du fichier numérique condamne la façon d’usage (le tri, la recherche, le calcul etc…). Cependant, il faut bien modéliser ses données pour profiter de la puissance informatique. I.4.5. La base de données La base de données et la partie du système d’information où les informations sont représentées et les données sont stockées. C’est un document informatique spécial pour :  Stocker, représenter les données,  manipuler les données,  fournir et publier l’information. Historiquement, une base de données fait référence à un ensemble structuré de données : cohérentes, durables, évolutives et indépendantes du matériel et logiciels applicatifs. Par conséquent, les bases de données sont conçues avec le maximum d’attention. 6 Le changement des outils (matériel et logiciel) ne doit pas affecter les données / les informations du système d’information. Ces données devront servir pour toujours. I.4.6 Les Systèmes de Gestion de Base de données (SGBD) Un Système de Gestion de Base de Données (SGBD) (Data Base Management System : DBMS) est le logiciel spécialisé en la gestion complète des bases de données. Il offre toutes les fonctionnalités pour manipuler la base jusqu’à sa migration vers d’autres systèmes différents. Ces fonctionnalités sont de la forme :  Créer, Modifier, Sauvegarder, Restaurer, Entretenir et Mettre à jours la base de données elle-même,  Inscrire, Modifier, Supprimer, Trier, Transformer ou Publier les données/les informations de la base de données,  Protéger les données contre les utilisations illicites ou falsification… Les SGBD sont des logiciels :  libres ou propriétaires,  simples ou très performants,  dépendent des systèmes d’exploitations sur les quels sont installés,  dépendent de type de communication utilisée (monoposte, client/serveur, réparti, cloud …). I.4.7. La communication Le support de communication qui relie les éléments d’un système d’information joue un rôle déterminant à la réussite de ce système. Dans les enivrements classiques, généralement client-serveur, la communication n’avait pas d’importance majeure. Actuellement dans un monde distribué (base de données réparties, cloud-computing,…) la gestion de la communication devienne de plus en plus importante. Eventuellement, il existe d’autres termes relevant des systèmes d’information, ou qui peuvent devenir important dans l’avenir. Il serait plutôt intéressant de les identifier le moment venu. I.5. Conclusion Les systèmes d’informations sont devenus l’outil de travail et de communication par excellence. En industrie, on parle actuellement de la génération 4.0. 7 L’évolution technologique des moyens de calcul et de communication ouvre de nouveaux horizons pour les développeurs de solutions informatiques. Les bases de données forment l’élément déterminant dans un système d’information. Cependant, l’analyse, la modélisation et la conception des bases de données restent pour toujours un sujet ouvert à l’innovation et à l’imagination. 8 Chapitre II Les Systèmes de Gestion des Bases des Données (SGBD) II.1. Généralités En principe, nous pouvons considérer tout logiciel qui offre les fonctionnalités de base (écrire, sauvegarder, restaurer) comme un Système de Gestion de Base de Données (SGBD). Toutefois, l’usage des données et les contraintes liées à la cohérence, l’intégrité, l’accès… définissent la nature et le type d’un SGBD. Par exemple, un texte simple n’est rien d’autre qu’une succession de caractères dont l’ordre d’écriture et de lecture est séquentiel. Outre les fonctionnalités de base, d’autres opérations avancées ne sont pas assurées par n’importe quel SGBD. Par exemple, la recherche d’un mot particulier à travers des documents de grande taille ou le calcul du total d’une colonne nécessitent des SGBD plus performant qu’un traitement de texte ordinaire. Il en est de même pour les fonctions telles que le tri, le calcul, la sélection à travers plusieurs documents …. A cet égard, les SGBD sont développés pour répondre aux traitements spéciaux. II.2. Historique Historiquement, les SGBD ont beaucoup évolué depuis leurs premières versions apparues au début des années 60. Il ne serait pas intéressant de citer les différents SGBD qui ont apparu jusqu’à présent. Il est plutôt utile de focaliser leurs types face aux nouveautés technologiques et aux différentes sortes d’usage de l’information. II.3. Types de Système (SGBD) Le présent cours concerne les systèmes de gestion de base de données compatible au langage SQL seulement. La présentation des autres systèmes ici, les NoSQL, n’est introduite qu’à titre d’information. 9 En général, nous pouvons distinguer deux grandes uploads/Management/cours-base-de-donnes-s5-smi-version-4-14.pdf