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Concepts et langages des Bases de Données Relationnelles

Publié le 03/01/2025

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« Cours SGBD 1 Concepts et langages des Bases de Données Relationnelles SUPPORT DE COURS IUT de Nice – Département INFORMATIQUE IUT de Nice - Cours SGBD1 1 Plan Chapitre 1 Introduction générale Chapitre 2 Le modèle relationnel Chapitre 3 Présentation des données Chapitre 4 L’algèbre relationnelle Chapitre 5 Le langage QBE Chapitre 6 Le langage SQL Chapitre 7 Gestion des transactions Chapitre 8 Programmation avec VBA Chapitre 9 Les objets dans Access Chapitre 10 L’interface DAO Chapitre 11 Le mode client serveur et ODBC Chapitre 12 Automation et le modèle DCOM IUT de Nice - Cours SGBD1 2 Chapitre 1 Introduction générale I. Notions intuitives II. Objectifs et avantages des SGBD III. L’architecture ANSI/SPARC IV. Notion de modélisation des données V. Survol des différents modèles de données VI. Bref historique, principaux SGBD commercialisés IUT de Nice - Cours SGBD1 3 I • Notions intuitives Base de données ensemble structuré de données apparentées qui modélisent un univers réel Une BD est faite pour enregistrer des faits, des opérations au sein d'un organisme (administration, banque, université, hôpital, ...) Les BD ont une place essentielle dans l'informatique • Système de Gestion de Base de Données (SGBD) DATA BASE MANAGEMENT SYSTEM (DBMS) système qui permet de gérer une BD partagée par plusieurs utilisateurs simultanément IUT de Nice - Cours SGBD1 4 • Des fichiers aux Base de Données Séparation des données et des programmes FICHIER BASE DE DONNEES Les données des fichiers sont décrites dans les programmes Les données de la BD sont décrites hors des programmes dans la base elle-même Description fichier Description unique Description fichier Programmes Programmes La multiplication des fichiers entraînait la redondance des données, ce qui rendait difficile les mises à jour. D'où l'idée d'intégration et de partage des données IUT de Nice - Cours SGBD1 5 II Objectifs et avantages des SGBD Que doit permettre un SGBD ? ‰ Décrire les données indépendamment des applications (de manière intrinsèque) ⇒ langage de définition des données DATA DEFINITION LANGUAGE (DDL) ‰ Manipuler les données interroger et mettre à jour les données sans préciser d'algorithme d'accès dire QUOI sans dire COMMENT langage de requêtes déclaratif ex.: quels sont les noms des produits de prix < 100F ? ⇒ langage de manipulation des données DATA MANIPULATION LANGUAGE (DML) IUT de Nice - Cours SGBD1 6 ‰ Contrôler les données intégrité vérification de contraintes d'intégrité ex.: le salaire doit être compris entre 400F et 20000F confidentialité contrôle des droits d'accès, autorisation ⇒ langage de contrôle des données DATA CONTROL LANGUAGE (DCL) IUT de Nice - Cours SGBD1 7 ‰ Partage une BD est partagée entre plusieurs utilisateurs en même temps ⇒ contrôle des accès concurrents notion de transaction L'exécution d'une transaction doit préserver la cohérence de la BD ‰ Sécurité reprise après panne, journalisation ‰ Performances d'accès index (hashage, arbres balancés ...) IUT de Nice - Cours SGBD1 8 ‰ Indépendance physique Pouvoir modifier les structures de stockage ou les index sans que cela ait de répercussion au niveau des applications Les disques, les méthodes d’accès, les modes de placement, le codage des données ne sont pas apparents ‰ Indépendance logique Permettre aux différentes applications d’avoir des vues différentes des mêmes données Permettre au DBA de modifier le schéma logique sans que cela ait de répercussion au niveau des applications IUT de Nice - Cours SGBD1 9 III L’architecture ANSI/SPARC • proposition en 75 de l’ ANSI/SPARC (Standard Planning And Requirement Comitte) • 3 niveaux de représentation des données EXTERNE Vue 1 Vue 2 Schéma logique DICTIONNAIRE DE DONNEES CONCEPTUEL Schéma physique STRUCTURE DE DONNEES INTERNE SGBD Niveaux de représentation des données IUT de Nice - Cours SGBD1 10 ‰ Le niveau externe Le concept de vue permet d'obtenir l'indépendance logique La modification du schéma logique n’entraîne pas la modification des applications (une modification des vues est cependant nécessaire) Chaque vue correspond à la perception d’une partie des données, mais aussi des données qui peuvent être synthétisées à partir des informations représentées dans la BD (par ex.

statistiques) ‰ Le niveau conceptuel il contient la description des données et des contraintes d’intégrité (Dictionnaire de Données) le schéma logique découle d’une activité de modélisation ‰ Le niveau interne il correspond aux structures de stockage et aux moyens d’accés (index) IUT de Nice - Cours SGBD1 11 Pour résumer : Les fonctions des SGBD • DEFINITION DES DONNEES ⇒ Langage de définition des données (DDL) (conforme à un modèle de données) • MANIPULATION DES DONNEES Interrogation Mise à jour insertion, suppression, modification ⇒ Langage de manipulation des données (DML) (langage de requête déclaratif) • CONTRÔLE DES DONNEES Contraintes d'intégrité Contrôle des droits d'accès Gestion de transactions ⇒ Langage de contrôle des données (DCL) IUT de Nice - Cours SGBD1 12 IV Notion de modélisation des données UNIVERS REEL Modèles sémantiques Orientés « conception » Entité-Association, Merise … MODELE CONCEPTUEL MCD Modèles de BD Hiérarchique, Réseau Relationnel … SCHEMA LOGIQUE • • Les modèles de BD sont souvent trop limités pour pouvoir représenter directement le monde réel Méthodologies de conception présentées en ACSI, SGBD2 IUT de Nice - Cours SGBD1 13 Le modèle Entité-Association EA en français, ER en anglais (pour Entity Relationship) Formalisme retenu par l'ISO pour décrire l'aspect conceptuel des données à l’aide d’entités et d’associations ‰ Le concept d’entité Représentation d’un objet matériel ou immatériel Par exemple un employé, un projet, un bulletin de paie Nom de l’entité Liste des propriétés • Les entités peuvent être regroupées en types d’entités Par exemple, on peut considérer que tous les employés particuliers sont des instances du type d’entité générique EMPLOYE Par exemple l’employé nommé DUPONT est une instance ou occurrence de l’entité EMPLOYE IUT de Nice - Cours SGBD1 14 ‰ Les propriétés données élémentaires relatives à une entité Par exemple, un numéro d’employé, une date de début de projet • on ne considère que les propriétés qui intéressent un contexte particulier • Les propriétés d’une entité sont également appelées des attributs, ou des caractéristiques de cette entité ‰ L’identifiant propriété ou groupe de propriétés qui sert à identifier une entité L’ideintifiant d’une entité est choisi par l’analyste de façon à ce que deux occurrences de cette entité ne puissent pas avoir le même identifiant Par exemple, le numéro d’employé sera l’identifiant de l’entité EMPLOYE IUT de Nice - Cours SGBD1 15 ‰ Les associations Représentation d’un lien entre deux entités ou plus • une association peut avoir des propriétés particulières Par exemple, la date d’emprunt d’un livre adhérent exemplaire emprunter date d’emprunt IUT de Nice - Cours SGBD1 16 ‰ Les cardinalités La cardinalité d’une association pour une entité constituante est constituée d’une borne minimale et d’une borne maximale : • Minimale : nombre minimum de fois qu’une occurrence de l’entité participe aux occurrences de l’association, généralement 0 ou 1 • Maximale : nombre maximum de fois qu’une occurrence de l’entité participe aux occurrences de l’association, généralement 1 ou n Par exemple : adhérent exemplaire emprunter 0,3 date d’emprunt 0,1 • La cardinalité 0,3 indique qu’un adhérent peut être associé à 0, 1, 2 ou 3 livres, c’est à dire qu’il peut emprunter au maximun 3 livres. • A l’inverse un livre peut être emprunté par un seul adhérent, ou peut ne pas être emprunté. IUT de Nice - Cours SGBD1 17 • Les cardinalités maximum sont nécessaires pour concevoir le schéma de la base de données • Les cardinalités minimums sont nécessaires pour exprimer les contraintes d’intégrité En notant uniquement les cardinalités maximum, on distingue 3 type de liens : • Lien fonctionnel 1:n • Lien hiérarchique n:1 • Lien maillé n:m IUT de Nice - Cours SGBD1 18 Lien fonctionnel 1:n A B 1 n Une instance de A ne peut être associée qu'à une seule instance de B Par exemple : employé département travaille n 1 Un employé ne peut travailler que dans un seul département IUT de Nice - Cours SGBD1 19 Lien hiérarchique n:1 A B n 1 Une instance de A peut être associée à plusieurs instances de B Inverse d'un lien 1:n département employé emploie n 1 Un département emploie généralement plusieurs employés IUT de Nice - Cours SGBD1 20 Lien maillé n:m A B n m Une instance de A peut être associée à plusieurs instances de B et inversement Par exemple : employé projet participe m n De ce schéma, on déduit qu’un employé peut participer à plusieurs projets. IUT de Nice - Cours SGBD1 21 Exemple de diagramme Entité Association est chef de 1 travaille dirige a pour chef département employé n n 1 n participe m projet IUT de Nice - Cours SGBD1 22 V Les différents modèles de données • L'organisation des données au sein d'une BD a une importance essentielle pour faciliter l'accès et la mise à jour des données Hiérarchique Liens 1:N Réseau Liens N:M Relationnel Liens N:1 IUT de Nice - Cours SGBD1 SGBDR 23 • Les modèles hiérarchique et réseau sont issus du modèle GRAPHE • données organisées sous forme de graphe • langages d'accès navigationnels (adressage par liens.... »

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