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ECOLE SUPERIEURE D’INFORMATIQUE SALAMA E.S.I.S. LUBUMBASHI Par Patrick KASONGA

ECOLE SUPERIEURE D’INFORMATIQUE SALAMA E.S.I.S. LUBUMBASHI Par Patrick KASONGA MARS 2009 Introduction aux Bases de données, 1er Graduat ESIS 2008 - 2009 Patrick KASONGA patkasonga@yahoo.fr 1 OBJECTIFS DU COURS A l’issue de ce cours, l’étudiant doit être capable de : - maîtriser les notions relatives aux bases de données ; - construire une base de données relationnelle ; - acquérir des notions relatives aux SGBD et savoir ensuite utiliser un SGBD quelconque sans rencontrer d’autres difficultés que celles inhérentes à l’apprentissage des spécificités du logiciel utilisé. PLAN DU COURS (45 heures Théorie + 15 heures TP) 0. INTRODUCTION CHAP I : CONCEPT DE BASE DE DONNEES I.1. Définition d’une BD I.2. Utilité d’une BD I.3. SGBD I.4. Architecture d’un SGBD CHAPITRE II : LE MODELE RELATIONNEL II.1. Aperçu historique II.2. Objectifs II.3. Définitions II.4. Perception du monde réel II.5. Dépendances fonctionnelles II.6. Normalisation CHAPITRE III : L’ALGEBRE RELATIONNELLE ET LE SQL III.1. Algèbre relationnelle III.2. SQL Introduction aux Bases de données, 1er Graduat ESIS 2008 - 2009 Patrick KASONGA patkasonga@yahoo.fr 2 INTRODUCTION Depuis l’orée des temps, l’homme a toujours eu besoin de compter. Dans la préhistoire, il ne savait calculer qu’à l’aide des cailloux ou de ses mains qui furent sans doute les premières calculatrices de poche. Les objets ont servi à nos ancêtres de compter et pour effectuer toutes sortes d’opérations arithmétiques. Curieusement, on parle de calcul digital dans la nouvelle science informatique. Notre système décimal actuel est e résultat de cette évolution et des moyens mis en œuvre pour lui donner des formes adaptées à l’expression écrite et orale et aux diverses méthodes de calcul. Parallèlement à cette évolution de signes, calculs mentaux et manuels, on assistait au développement d’outils, de systèmes, de machines pour simplifier et accélérer les bases de différentes opérations et recherches que l’homme ne cesse d’effectuer du jour au lendemain. Ainsi, ce n’est qu’au XVIIème siècle qu’on a conceptualisé les bases de la science moderne et c’est là qu’on trouve les racines mêmes de ce grand développement d’idées qui conduira à l’ordinateur. De nos jours, l’ordinateur a franchi beaucoup d’obstacles et a dépassé le simple stade de comptage dans le domaine d’arithmétique longtemps considéré comme domaine d’application de celui-ci. Les activités humaines génèrent des données. Il en a toujours été ainsi et, plus notre civilisation se développe, plus le volume de ces données croît. Aujourd’hui, les données sont de plus en plus souvent gérées par des moyens informatiques. Le terme « informatique » lui-même résulte de la contraction de « information » et « automatique ». L’informatique est donc la technique qui permet le traitement automatique de l’information. Lorsque ces données sont gérées par l’ordinateur, elles constituent une base de données. Les bases de données sont de nos jours une part importante des systèmes informatiques. Leur gestion s’appuie sur une théorie solide, nécessite la mise en œuvre d’un ensemble d’algorithmes sophistiqués et optimisés et demande le développement d’architectures spécialisées. Les systèmes de gestion des bases de données sont souvent considérés comme un premier niveau de programmes d’application utilisant un système d’exploitation dont une des fonctions essentielles est notamment la gestion des fichiers permettant le stockage des données sur les mémoires secondaires. Donnée ou information? Introduction aux Bases de données, 1er Graduat ESIS 2008 - 2009 Patrick KASONGA patkasonga@yahoo.fr 3 La codification des signes permet de représenter des données. Une série de signes comme le « 1 » ou le « T » deviennent une donnée lorsqu’on connaît la codification correspondante, comme le code ASCII par exemple. Une information est quelque chose de beaucoup plus qu’une donnée brute. C’est une donnée qui a un sens, et ce sens provient d’un certain modèle d’interprétation. Ainsi une donnée peut revêtir plusieurs sens selon le modèle d’interprétation qui lui est associé. Par exemple, la donnée « 12101987 » peut être interprétée par un francophone comme le 12 octobre 1987 alors qu’un anglo-saxon y verrait le 10 décembre 1987. Tout dépend donc du modèle d’interprétation. Ceci est un exemple typique simple d’une donnée dont l’interprétation fournit une information essentielle à notre vie quotidienne. Le modèle d’interprétation fait partie de notre culture générale et se réfère à un contexte sémantique précis. Ainsi tout le monde sait par exemple que lorsqu’une voiture est immatriculée au Katanga, son numéro commence par KT… En résumé : Donnée = Signe + Code Information = Donnée + Modèle d’interprétation L’information est en définitive un élément de connaissance caractérisant un fait ou un événement et pouvant être transmis par un signal ou une combinaison de signaux. Il s’agit donc d’un renseignement sur quelqu’un ou quelque chose qui a un sens pour celui qui veut l’utiliser dans un contexte sémantique précis. C’est finalement une donnée qui a un sens et un impact sur le récepteur. Sa valeur est proportionnelle à son impact et à son potentiel de surprise. La valeur d’une information est quelque chose de très difficile à quantifier. Elle dépend de plusieurs facteurs : de l’écoulement du temps (une information fraîche vaut beaucoup plus qu’une information périmée !), du récepteur de l’information (une information boursière ou un résultat sportif ont une valeur différente selon l’intérêt du récepteur), … La récolte, le stockage et la diffusion de l’information est devenue une industrie à part entière. Et toute organisation, quelle qu’elle soit, doit consacrer une partie de son effort à récolter, à traiter, à stocker et à diffuser l’information issue de son propre fonctionnement. C’est la tâche principale du système d’informations que nous allons aborder dans le prochain chapitre. Introduction aux Bases de données, 1er Graduat ESIS 2008 - 2009 Patrick KASONGA patkasonga@yahoo.fr 4 Notion de Fichier 1. Définition Un fichier ou lot logique de données est un récipient de données identifié par un nom et contenant des données se rapportant à un même sujet. C’est encore un récipient d’informations constituant une mémoire secondaire idéale permettant d’écrire des programmes d’application indépendants des mémoires secondaires (organes de stockage des données). Plus simplement, un fichier est ensemble organisé d’articles de même nature. 2. Support du fichier Un fichier est stocké dans un organe de stockage d’un ordinateur. Il s’agit de : - disque - cassette - disquette - bande magnétique mémoires secondaires - CD - flash disk, etc. 3. Opérations sur les fichiers Toutes les opérations sur les fichiers sont gérées par le Système de Gestion des Fichiers (SGF). 1. Création d’un fichier - définir le nom du fichier et les rubriques ( les encoder ) - déterminer le support - organiser le fichier : comment les articles sont-ils reliés entre eux ? 2. Création ou ajout d’articles On donne des valeurs aux rubriques de l’entité. 3. Consultation du fichier C’est la lecture des articles du fichier. 4. Mise à jour ou modification d’articles C’est l’exploitation des articles du fichier, c’est-à-dire l’insertion, la modification ou la suppression d’articles. 5. Tri du fichier Classer les articles dans un certain ordre : croissant ou décroissant sur une ou plusieurs valeurs d’une ou de plusieurs rubriques. 6. Suppression du fichier : C’est la destruction physique du fichier. Introduction aux Bases de données, 1er Graduat ESIS 2008 - 2009 Patrick KASONGA patkasonga@yahoo.fr 5 Les articles sont reliés entre eux pour composer un fichier. Les structures des liaisons constituent l’organisation du fichier. 4. Organisation du fichier a) Organisation séquentielle Un fichier à organisation séquentielle est un fichier dont les articles sont rangés suivant leur ordre d’arrivée. C’est donc un fichier plat, sans organisation en fait. b) Organisation relative Un fichier étant généralement discontinu sur mémoire secondaire, il est utile de pouvoir adresser son contenu à l’aide d’une adresse continue de 0 à n appelée « adresse relative ». L’adresse est la position du premier caractère d’un article dans un fichier ou sa distance par rapport au début du fichier. En fait, on divise le fichier en n parties de longueur fixe L. L = longueur fixe = 10 0 10 20 30 Ainsi l’adresse d’un article peut être trouvée par la formule : AD = CLE X L où CLE = numéro de l’article Remarques - Il faut une clé numérique - Il faut des clés contiguës (qui se suivent) pour éviter des trous dans le fichier et perdre de l’espace. - La clé peut ou ne pas être un attribut du fichier. c) Organisation aléatoire Dans ce type d’organisation, le fichier est divisé en pages (blocs), une page ayant la taille de quelques KO fixée lors de la création du fichier. (exemple 1 page = 4096 octets) La page est donc l’unité de transfert entre le disque et la mémoire, soit l’unité d’accès physique. Chaque page contient des articles comme suit : Art1 Art2 Art3 Art4 Introduction aux Bases de données, 1er Graduat ESIS 2008 - 2009 Patrick KASONGA patkasonga@yahoo.fr 6 0 Page 0 4096 Page 1 8192 Lors de la lecture du fichier, on lit d’abord la page qu’on place dans un tampon (buffer) d’où le SGF extrait les articles demandés en ignorant le reste. Une page est constituée de la manière suivante : Adresse du 1er octet libre Chaînage Qu’est-ce que uploads/Science et Technologie/ cours-de-bd-esis-2008-2009-pdf 3 .pdf