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Base de données relationnelles & SQL Ecole Supérieure de Commerce et d’Admnistr

Base de données relationnelles & SQL Ecole Supérieure de Commerce et d’Admnistration des Entreprises du Bénin Cours de 1ème année 25 avril 2020 ESCAE Bénin BDD & SQL 25 avril 2020 1 / 29 Sommaire 1 Introduction 2 Les bases de données relationnelles 3 La normalisation du modèle relationnel 4 Algèbre relationnelle 5 Les requêtes SQL ESCAE Bénin BDD & SQL 25 avril 2020 2 / 29 Introduction ESCAE Bénin BDD & SQL 25 avril 2020 3 / 29 Les bases de données relationnelles La base de donnée fait aujourd’hui tellement partie de notre vie quotidienne que nous n’avons pas conscience d’en utiliser une! Deﬁnition Une base de données est une collection partagée de données en relation logique, conçues pour satisfaire les besoins d’information d’une organisation. Elle est gérée par un SGBD (Système de Gestion de base de données) qui est un logiciel qui gère et contrôle l’accès à la base de données : il permet à l’utilisateur de déﬁnir, créer, mettre à jour une base de données et d’en contrô- ler l’acces. Le système de gestion de base de données relationnel est devenu le logiciel de traitement de base de données dominant. Selon le modèle relationnel, toutes les données sont structurées au sein de relations(tables). Chaque relation possède un nom et est faite d’attributs(colonnes) de données. Chaque tuple contient une valeur par attribut. ESCAE Bénin BDD & SQL 25 avril 2020 4 / 29 Les bases de données relationnelles Terminologie et concepts structurels du modèle relationnel Relation :La relation est un ensemble d’attributs signiﬁcativement associés. Elle est représentée de deux manières : en intention et en extension. En intention, la relation est représentée par un nom et une liste ds attributs et est décrite par le formalisme : <Nom_Relation>(<attribut 1>,<attribut 2>,...,<attribut n>) En extension, la relation est représentée par une table à deux dimensions avec en colonne les attributs et en ligne les occurrences de valeurs. Attribut : Un attribut est le plus petit élément d’information manipulable par le concepteur. Il est décrit par un nom, prend des valeurs dans un domaine de valeurs et à un sens dans le système d’information étudié. Domaine : C’est un ensemble de valeurs admissibles pour un ou plusieurs attributs. ESCAE Bénin BDD & SQL 25 avril 2020 5 / 29 Les bases de données relationnelles Tuple : C’est l’ensemble des occurrences de valeurs par les attributs sur une ligne dans une relation. Degré : Le degré d’une relation est le nombre d’attributs qu’elle contient. Cardinalité : Le cardinal ou la cardinalité d’une relation est le nombre de tuples qu’elle contient. Clé primaire : C’est un attribut ou un ensemble d’attributs permettant de distinguer deux tuples quelconques de la relation. Elle est soulignée dans le schéma d’une relation. Clé étrangère : C’est un attribut qui a été clé primaire d’une autre table et qui met en évidence les liens unissant les différentes relations décrivant le système d’information. Dans le schéma d’une relation, elle est représentée avec le symbole #. ESCAE Bénin BDD & SQL 25 avril 2020 6 / 29 Normalisation du modèle relationnel Pourquoi la normalisation? L ’objectif de la normalisation est de construire un schéma de base de don- nées cohérent. Un mauvais schéma logique peut conduire à un certain nombre d’anomalies pendant la phase d’exploitation de la base de donnée. Pour qu’un modèle soit normalisé, il faut qu’il respecte certaines contraintes appelées les formes normales. Les formes normales s’appuient sur les dépendances fonctionnelles entre attributs. La construction du modèle relationnel repose presque entièrement sur le concept de dépendance fonctionnelle. C’est ce concept qui permet de passer d’un en- semble de propriétés non structuré au modèle relationnel. Deﬁnition On dit que A détermine B ou B est en dépendance fonctionnelle de A si à une valeur quelconque de la propriété A, on ne peut faire correspondre qu’une seule valeur au plus de la propriété B. On note : A →B A est la source de la dépendance fonctionnelle et B le but ESCAE Bénin BDD & SQL 25 avril 2020 7 / 29 Normalisation du modèle relationnel ESCAE Bénin BDD & SQL 25 avril 2020 8 / 29 Normalisation du modèle relationnel Exemple : NumClient →NomClient Il existe une dépendance fonctionnelle entre NumClient et NomClient, car si on connaît une valeur de l’attribut Num- Client (Ex : 4553), il ne peut lui correspondre qu’une seule valeur de l’attribut NomClient (Ex : Jean). Mais la réciproque est fausse. Dépendance fonctionnelle à partie gauche composée Il peut exister des dépendances fonctionnelles à partir de propriétés conca- ténées, c’est-à-dire qui forment un tout indissociable, comme si elles étaient soudées. Numcommande, RefProduit →QtéCommandée Si on a seulement le numéro de la commande, on ne peut pas en déduire la quantité commandée, car il faut aussi savoir de quel produit il s’agit. De même, on ne peut pas savoir la quantité commandée d’un produit si on ne sait pas de quelle commande il s’agit. Il faut bien connaître à la fois la commande et le produit(leurs identiﬁants respectifs) pour en déduire la quantité commandée. ESCAE Bénin BDD & SQL 25 avril 2020 9 / 29 Normalisation du modèle relationnel Propriétés des dépendances fonctionnelles Les dépendances fonctionnelles ont les propriétés suivantes : Union Si on a deux dépendances fonctionnelles ayant la même source, on peut les rassembler en une seule, en séparant les cibles par une virgule. Si A →B et A →C alors on peut écrire A →B, C Transitivité Si A →B et B →C alors on a : A →C La normalisation élimine les redondances, ce qui permet : une diminution de la taille de la base de donnée sur le disque une diminution des risques d’incohérence d’éviter une mise à jour multiple des mêmes données. ESCAE Bénin BDD & SQL 25 avril 2020 10 / 29 Les Trois formes normales 1ère Forme normale Une relation est en première forme normale si : elle possède une clé identiﬁant de manière unique et stable chaque ligne chaque attribut est monovalué (nee peut avoir qu’une seule valeur par ligne) aucun attribut n’est décomposable en plusieurs attributs signiﬁcatifs 2ème Forme normale Une relation est en deuxième forme normale si et seulement si : Elle est en première forme normale (1FN) et tout attribut non clé est totalement dépendant de toute la clé. Autrement dit, aucun des attributs ne dépend que d’une partie de la clé. La deuxième forme normale n’est à vériﬁer que pour les relations ayant une clé composée. Une relation en 1FN n’ayant qu’un seul attribut clé est toujours en 2FN. ESCAE Bénin BDD & SQL 25 avril 2020 11 / 29 Les Trois formes normales 3ème Forme normale Une relation est en troisième forme normale si et seulement si : elle est en deuxième forme normale (2FN) et tout attribut doit dépendre directement de la clé, c’est-à-dire qu’aucun attribut ne doit dépendre de la clé par transitivité. ESCAE Bénin BDD & SQL 25 avril 2020 12 / 29 Algèbre relationnelle ESCAE Bénin BDD & SQL 25 avril 2020 13 / 29 Algèbre relationnelle L ’algèbre relationnelle correspond aux opérations qu’on applique à des rela- tions. Le résultat produit par l’application d’un opérateur de l’algèbre relation- nelle à une relation est une nouvelle relation. L ’algèbre relationnelle comporte deux familles d’opérateurs : Les opérateurs unaires (mise en jeu d’une seule relation) : PROJECTION et SELECTION Les opérateurs ensemblistes (mise en jeu de 2 relations) : UNION, DIFFERENCE et PRODUIT CARTESIEN Ces 5 opérations forment un ensemble cohérent et minimal. Des extensions à ces opérations de bases permettent d’en améliorer l’efﬁcacité à travers une simpliﬁcation de leur écriture (INTERSECTION, JOINTURE,...) ou d’effectuer des calculs (COMPTE, SOMME,...). ESCAE Bénin BDD & SQL 25 avril 2020 14 / 29 Algèbre relationnelle Remarque : le symbolisme de représentation des opérateurs peut varier d’un auteur à l’autre. Vous trouvez les exemples de représentations courants. L ’al- gèbre relationnelle est un langage théorique d’interrogation des relations et forme la base des langages d’interrogation de base de données relationnelle (SQL, par exemple). LES OPERATIONS UNAIRES Les opérations unaires s’appliquent à une seule relation et ont pour résultat une nouvelle relation. PROJECTION La projection est une opération de RESTRICTION sur les COLONNES. La projection d’une relation R consiste en la mise en place d’une nouvelle relation en ne retenant que certains attributs et en supprimant les tuples dupliqués. Notation : R(x1, x2, ... , xn), on a : T = PROJECTION (R, x1 ,..., xn) On utilise parfois le caractère « * » pour conserver tous les attributs de la relation d’origine. ESCAE Bénin BDD & SQL 25 avril 2020 15 / 29 Algèbre relationnelle SELECTION La sélection est une opération de RESTRICTION sur les LIGNES. La sélection consiste à extraire de la relation R considérée un sous-ensemble de tuples satisfaisant à certains critères. La qualiﬁcation Q peut être exprimée à l’aide de constantes, d’opérateurs relationnels (>, <, >=, <=, = , <> ) et d’opérateurs logiques ( OU, ET , NON ). T = SELECTION (R, Q) LES OPERATIONS ENSEMBLISTES Les opérations uploads/Management/cours-bd-zohou-ifri.pdf