Système de Gestion de Bases de Données

Définitions Base de données : fichier ou ensemble

de fichiers permettant le stockage et l'accès à des informations structurées.

Besoins : stocker de gros volumes d’informations partager des informations par une

communauté de personnes gérer l’accès à ces informations gérer des informations cohérentes et non-

redondantes

Que peut-on en faire ? Liste des œuvres par auteurs Gestion des stocks Liste des œuvres avec moins de 3

exemplaires en stock …

Pourquoi modéliser ? D’où l’intérêt d’une modélisation pour Mieux

comprendre le système Objectifs :

nous aider à le visualiser tel qu'il est ou tel qu'il devrait être

spécifier la structure et le comportement d'un système avoir un "patron" pour guider la construction du

système documenter les décisions qui ont été prises

Nous construisons des modèles de systèmes complexes parce que nous sommes incapables d'appréhender ces systèmes dans leur entièreté.

Un modèle est une simplification de la réalité

Pourquoi modéliser ?L’approche par modélisation facilite: La communication (et sa précision)

avec donneur d’ordre entre différentes phases de développement et

de maintenance La capacité de vérification

Cohérence Complétude

La continuité entre les différentes phases du cycle de vie

Exemple moins simple…Un libraire gère des œuvres littéraires : Une œuvre est une création littéraire Une œuvre a au moins un auteur et est dans une édition (un livre) Une édition possède un ISBN unique et a un unique éditeur. Elle

peut contenir plusieurs œuvres. On veut mémoriser pour chaque édition le nombre d’exemplaires

en stock et pour chaque exemplaire son état

Solution en excel : ARG !!

Méthode MeriseMéthode (française, 1978) formalisée,

complète, détaillée qui garantit (en principe !) une informatisation réussie.

Formalisée : utilisation d’outils logiques (graphes, règles)

Complète : de la décision d’informatisation à la mise en œuvre effective

Détaillée : de la technique d’interview jusqu’au commentaires des programmes

Conception d’une base de donnéesQuatre phases :1. Analyse du problème2. Modèle conceptuel des données (MCD)

3. Modèle logique des données (MLD)

4. Modèle physique (réalisation dans le SGBD)

1. Analyse du problèmeAnalyse des besoins des utilisateurs :- Quels sont les données à traiter ?- Quels traitements à effectuer ?

Analyse de l’existant, interviews, étude des documents, mise en évidence des règles de gestion…

2. Modèle Conceptuel des Données

Quatre phases :1. Repérer les entités du problèmes2. Construire les entités, en choisissant leurs

propriétés3. Établir les relations entre les différentes

entités4. Trouver les cardinalités de chaque relation

Les dépendances fonctionnelles Une donnée B dépend fonctionnellement

(ou est en dépendance fonctionnelle) d’une donnée A lorsque la connaissance de la valeur de la donnée A nous permet la connaissance d’une et au maximum une seule valeur de B.

Exemple: la connaissance de la valeur d’un numéro de client nous permet de connaître sans ambiguïté la valeur d’un et d’un seul nom de client.

Les dépendances fonctionnelles Formalisme: Le formalisme de

représentation d’une dépendance fonctionnelle est le suivant:

Numéro adhérent (Nom adhérent, prénom, adresse, code postal, ville, téléphone, email)

Les dépendances fonctionnelles

Dépendances fonctionnelles composées: Une dépendance fonctionnelle qui comporte plusieurs attributs est dite composée.

Exemple: (Code athlète, code sport) (annéede pratique) (Numéro coureur, Numéro de course) (Temps) Connaissant le n° de coureur et le n° de la course,

nous connaissons de façon certaine le temps chronométré d’un coureur précis sur une course précise.

Modèle Conceptuel des Donnéesles entitésUne entité est la représentation d’un type d’objet ou d’un

concept conforme aux choix de gestion de l’entreprise (ex : l’entité Livre) ;Une occurrence d’une entité est une instance (un

représentant) de l’entité dans le monde réel (ex : le livre « Frankenstein ») ;

Une propriété (ou attribut) : donnée élémentaire qui caractérise une entité (ex : le titre du livre) ;

L’identifiant (la clé) : propriété unique qui caractérise chaque occurrence(ex : l’ISBN d’une édition)

1. Repérer les entitésUn libraire gère des œuvres littéraires : Une œuvre est une création littéraire Une œuvre a au moins un auteur et est dans une édition

(un livre) Une édition possède un ISBN unique et a un unique

éditeur. Elle peut contenir plusieurs œuvres. On veut mémoriser pour chaque édition le nombre

d’exemplaires en stock et pour chaque exemplaire son état.

1. Repérer les entitésUn libraire gère des œuvres littéraires : Une œuvre est une création littéraire Une œuvre a au moins un auteur et est dans une édition (un livre) Une édition possède un ISBN unique et a un unique éditeur. Elle

peut contenir plusieurs œuvres. On veut mémoriser pour chaque édition le nombre d’exemplaires

en stock et pour chaque exemplaire son état

Entités :

Œuvres, auteurs, éditions, éditeur, exemplaires.

Propriétés : éléments caractérisant une entité

Règles sur les propriétés (de bon sens…)1. Toute propriété est élémentaire2. Une propriété ne doit pas être « instable » ou « calculable »3. Toute entité doit posséder un identifiant (clé)4. Toute propriété dépend directement de l’identifiant5. Une propriété (y compris l’identifiant) ne dois pas dépendre

d’une propriété autre que l’identifiant

2. Choix des propriétés

Les règles de Normalisation - Première Forme Normale- A un instant donné dans une entité, pour un individu, un attribut ne peut

prendre qu‘ une valeur et non pas, un ensemble ou une liste de valeurs. Si un attribut prend plusieurs valeurs, alors ces valeurs doivent faire l’objet d’une entité supplémentaire, en association avec la première.

Les règles de Normalisation - deuxième Forme Normale-L’identifiant peut être composé de plusieurs

attributs mais les autres attributs de l’entité doivent dépendre de l’identifiant en

entier (et non pas une partie de cet identifiant).

Les règles de Normalisation - Troisième Forme Normale-Tous les attributs d’une entité doivent

dépendre directement de son identifiant et d ’aucun autre attribut. Si ce n’est pas le cas, il faut placer l’attribut pathologique dans une entité séparée, mais en association avec la première.

2. Choix des propriétésŒuvres

NoOeuvre

Titre

Editions

ISBN

Titre

Editeurs

NoEditeur

Nom

Exemplaires

Id_livre

Etat

Auteurs

NoAuteur

Nom

Prénom

3. Choix des relations Une relation (ou association) est un lien entre

deux ou plusieurs entités (ex : une œuvre est écrite par un auteur)

Une occurrence d’une association est une instance de l’association dans le monde réel

(ex : Frankenstein est écrit par Mary W. Shelley).

Une relation peut posséder des propriétés.

3. Choix des relationsŒuvres

NoOeuvre

Titre

Editions

ISBN

Titre

Editeurs

NoEditeur

Nom

Exemplaires

Id_livre

Etat

Auteurs

NoAuteur

Nom

Prénom

écrit

édition

édite

Stocks

3. Choix des relationsAutre exemple : des clients passent des commandes.

Clients

Noclient

Nom

Adresse

Code postal

ville

Commandes

NoCommande

xxx

Produits

NoProduit

Libellé

Prix unitaire

Effectue

Contientquantité

4. Trouver les cardinalitésLa cardinalité d’une entité par rapport à une relation

s’exprime sous forme d’un couple :(cardinalité minimale ; cardinalité maximale)

Cardinalité minimale : nombre minimal de fois où une occurrence de l’entité participe à une relation de ce type vaut 0 ou 1 en général.

Cardinalité maximale :nombre maximal de fois où une occurrence de l’entité participe à une relation de ce type vaut 0, 1 ou « n » (pour « plusieurs fois »)

4. Trouver les cardinalitésŒuvres

NoOeuvre

Titre

Auteurs

NoAuteur

Nom

Prénom

écrit

Min1:Max1 Min2:Max2

Min1 : « étant donné un auteur, combien d’œuvres sont écrit par lui au minimum ? »

Max1 : « et au maximum ? »

Min2 : « et pour une œuvre, combien d’auteur participent à son écriture au minimum ? »

Max2 : « et au maximum ? »

4. Trouver les cardinalités

Œuvres

NoOeuvre

Titre

Auteurs

NoAuteur

Nom

Prénom

écrit

1:n 1:n

Min1 : « étant donné un auteur, combien d’œuvres sont écrit par lui au minimum ? »

Max1 : « et au maximum ? »

Min2 : « et pour une œuvre, combien d’auteur participent à son écriture au minimum ? »

Max2 : « et au maximum ? »

4. Trouver les cardinalitésŒuvres

NoOeuvre

Titre

Editions

ISBN

Titre

Editeurs

NoEditeur

Nom

Exemplaires

Ref_livre

Etat

Auteurs

NoAuteur

Nom

Prénom

écrit

édition

édite

Stocks

1:n 1:n

1:n

1:n

1:1 1:n

1:10:n

Exercice : réalisation de MCD

Une banque désire posséder un SGBD pour suivre ses clients. Elle désire ainsi stocker les coordonnées de chaque client (nom, prénom adresse), et les comptes dont elle dispose ainsi que leur solde (sachant par ailleurs que certains compte ont plusieurs bénéficiaires). On stockera également les opérations relatives à ces comptes (retrait et dépôt, avec leur date et le montant).

Exercice

Comptes

Code

Solde

Clients

NoClient

Nom

Prénom

Adresse

Opérations

Id_op

Type

Date

montant

bénéficie

Concerne

1:n 1:n 0:n

1:1

Modèle Logique des données(MLD) Plus proche du modèle physique. Ne contient que des tables qui possèdent

des propriétés et une ou plusieurs clés primaires.

Toutes les tables ont un nom unique.

Passage du MCD au MLDPour les entités. Toute entité devient une

table et conserve ses propriétés et sa clé.

Pour les associations. Dépend des cardinalités. Deux grand cas possibles :

Relation la relation est matérialisée par l’ajout d’une clé étrangère

Relationla relation donne lieu à la création d’une table

1:1 ?:?

?:n ?:n

Passage du MCD au MLDEntitéA

IdA

PropriétéA

EntitéB

IdB

propriétéB

TableA

IdA

PropriétéA

TableB

IdB

PropriétéB

RefA

PropriétéR

0:n 1:1relation

propriétéR

devient

Passage du MCD au MLDEntitéA

IdA

PropriétéA

EntitéB

IdB

propriétéB

TableA

IdA

PropriétéA

TableB

IdB

PropriétéB

0:n 1:nrelation

propriétéR

devient

RelationAB

RefA

RefB

PropriétéR

Passage du MCD au MLDcas particuliers

Une relation ternaire devient une table si les cardinalités sont 1:n sur toutes les branches, sinon on place les références dans la table reliée à une cardinalité 1:1

Si plusieurs relations existent entre deux entités, on les traite séparément

Les cardinalités k:k sont à traiter comme k relations 1:1 Si deux entités sont reliés par une relation de type

il faut probablement les fusionner en une table. Supprimer les tables inutiles ! (tables à un seul champ)

1:1 1:1

Passage du MCD au MLD : exercice

Œuvres

NoOeuvre

Titre

Editions

ISBN

Titre

Editeurs

NoEditeur

Nom

Exemplaires

Ref_livre

Etat

Auteurs

NoAuteur

Nom

Prénom

écrit

édition

édite

Stocks

1:n 1:n

1:n

1:n

1:1 1:n

1:10:n

Question : Trouvez le MLD équivalent…

Solution

Œuvres

NoOeuvre

Titre

Editions

ISBN

Titre

RefEditeur

Editeurs

NoEditeur

Nom

Exemplaires

Ref_livre

Etat

ISBN

Auteurs

NoAuteur

Nom

Prénom

Ecriture

RefOeuvre

RefAuteur

Liste_oeuvres

RefOeuvre

ISBN

ExercicesUn médecin fixe le prix de sa consultation tous les ans. Son carnet de consultations indique ses rendez-vous. A chaque consultation, il reçoit un ou plusieurs malades s'ils sont de la même famille. L'examen clinique lui permet de détecter les symptômes (température, mal de tête, fréquence cardiaque élevée, souffle au coeur, …...) et de diagnostiquer une ou plusieurs maladies ou pathologies (rhume, crise de foie, spasmophilie, acouphènes, hypoglycémie...). A chaque maladie peuvent être associés un ou plusieurs symptômes. Cette même maladie peut être diagnostiquée plusieurs fois, à chaque consultation.