Bases de Données Relationnelles DESS CCI

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Bases de Données Relationnelles DESS CCI. Rafik Taouil taouil@univ-tours.fr. OBJECTIF DU COURS?. OBJECTI F: Comprendre et maitriser la technologie des systèmes de bases de données relationnelle: Modélisation des données Interrogation des données: évaluation des requêtes - PowerPoint PPT Presentation

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  • Bases de Donnes RelationnellesDESS CCI

    Rafik Taouiltaouil@univ-tours.fr

  • OBJECTIF DU COURS?OBJECTIF: Comprendre et maitriser la technologie des systmes de bases de donnes relationnelle:Modlisation des donnesInterrogation des donnes: valuation des requtesMises--jour des donnes: concurrence et transactionsIntgration des donnes: entrepts de donnes, ? (pas sre)

  • PLAN

    IntroductionModle RelationnelCalcul et Algbre RelationnelSQLOrganisation Physique, IndexOptimisation des requtes: lexemple dORACLE.

  • BIBLIOGRAPHIEOuvrages en franaisDate C.J, Introduction aux Bases de Donnes, Vuibert, 970 Pages, Janvier 2001Ouvrages en anglaisR. Elmasri, S.B. Navathe, Fundamentals of database systems, 3e dition, 1007 pages, 2000, Addison WesleyUllman J.D. and Widom J. A First Course in Database Systems, Prentice Hall, 1997Garcia-Molina H., Ullman J. and Widom J., Implementation of Database Systems, Prentice Hall, 1999Web

  • Applications SGBDCLASSIQUES :Donnes de Gestion (salaires, stocks, rservations davions)Applications Transactionnelles (gestion de comptes bancaires, centrales dachat)MOINS CLASSIQUES :Documents lectroniques, Donnes Multimdia, SpatialesA LA MODE :Donnes du Web: HTML, XMLEntrepts de donnesLogiciels (Standard SQL) : Postgres SQL, SQL Server, DB2, Oracle

  • Comment Stocker et Manipuler les Donnes?Donnes vers Bases de Donnes (BD)Une B.D. est un GROS ENSEMBLE dinformations STRUCTURES mmorises sur un support PERMANENT.LOGICIEL : SYSTME de GESTION de B.D. (S.G.B.D)Un Systme de Gestion de Bases de Donnes (SGBD) est un logiciel de HAUT NIVEAU qui permet de manipuler ces informations.

  • ComplexitsDiversit des utilisateurs, des interfaces et des architectures:utilisateurs : administrateurs, programmeurs, non informaticiens, . . .interfaces : langages de programmation, saisie de donnes, gnration de rapports,. . .architectures : donnes centralises, distribues, htrognes

  • En Rsum, un SGBD ...... est un OUTIL GNRIQUE qui doit rpondre des besoins trs divers de gestion de un GROS VOLUME DINFORMATIONS persistantes (annes) et fiables (protection sur pannes) partageables (utilisateurs, programmes) manipules indpendamment de leur organisation physique

  • ARCHITECTURE dun SGBD:Vue 1Vue 2Vue 3SchmaconceptuelMonderelProcessus demodlisationSchmaphysiqueBase de DonnesphysiqueNiveau externeNiveau conceptuelNiveau physique

  • FONCTIONNALITS dun SGBDChaque niveau du SGBD ralise un certain nombre de fonctions :NIVEAU PHYSIQUEAccs aux donnes sur mmoire secondaire (disques), index, ...partage de donnes et gestion de la concurrence daccsreprise sur pannes (fiabilit)distribution et interoprabilit

  • NIVEAU LOGIQUE Dfinition de la structure de donnes : Langage de Description de Donnes (LDD) Consultation et Mise Jour des donnes : Langages de Requtes (LR) et Langage de Manipulation de Donnes (LMD)

  • NIVEAU EXTERNE: Vues Utilisateurs1. Vue de la planification des salles : pour chaque cours Nom de Prof Horaires et salles2. Vue de la paye : un ensemble de Prof(nom, prnom, adresse, indice, nombre dheures. . . )3. Vue du service de scolarit (suivi des lves) : . . .

  • Intgration de ces VuesOn laisse chaque usager avec sa vision du mondePASSAGE DU NIVEAU EXTERNE AU NIVEAU LOGIQUE:On intgre lensemble de ces vues en une description unique: SCHMA LOGIQUE

  • Modles de donnesUn modle de donnes est caractris par : une structuration des informations et des oprations sur ces structures

  • Modles (suite)Dans un SGBD, il existe plusieurs modles plus ou moins abstraits des mmes objets, e.g. : le modle conceptuel : la description du systme dinformation le modle logique : interface avec le SGBD le modle physique : fichiers

    ces diffrents modles correspondent aux niveaux dans larchitecture dun SGBD.

  • Modle Conceptuel: Exemple Entit-Relation

    Modle trs abstrait, pratique pour : lanalyse du monde rel la conception du systme dinformation la communication entre diffrents acteurs de lentreprise Mais nest pas associ un langage.(Une structure mais pas doprations)

  • Modle logique

    1. Langage de dfinition de donnes (LDD) pour dcrire la structure.2. Langage de manipulation de donnes (LMD) pour appliquer des oprations aux donnes.Ces langages sont abstraits :1. Le LDD est indpendant de la reprsentation physique des donnes.2. Le LMD est indpendant de limplantation des oprations.

  • Les avantages de labstraction1. Simplicit daccs: les structures et les langages sont plus simples, donc plus facilespour lusager non expert.2. INDPENDANCE PHYSIQUE: on peut modifier limplantation physique (index, stockage, ...) sans modifier les programmes dapplication3. INDPENDANCE LOGIQUE: on peut modifier les programmes dapplication sans toucher limplantation.

  • HISTORIQUE DES SGBD chaque gnration correspond un modle logiqueLes premiers taient peu abstraits (navigationnels)60 S.G.F. (e.g. COBOL)mi-60 HIRARCHIQUE IMS (IBM) navigationnelRSEAU (CODASYL) navigationnel73-80 RELATIONNEL dclaratifmi-80 RELATIONNEL explosion sur microFin 80 RELATIONNEL ETENDU nouvelles applicationsDATALOG (SGBD dductifs) pas encore de marchORIENT-OBJET navig. + dclaratifFin 90 HIRARCHIQUE (XML) nouvelles applications Web

  • Oprations sur les donnes

  • Exemples doprationsInsrer les informations pour lemploy JeanAugmenter le salaire de Jean de 10%Supprimer les informations de JeanChercher les employs cadresChercher les employs du dpartement comptabilitChercher le salaire moyen des employs comptables, avec deux enfants, ns avant 1960 et travaillant Paris

  • Quels types doprations ?4 types doprations classiques dans un SGBD:1. La cration (ou insertion) de donnes.2. La modification de donnes.3. La destruction de donnes.4. La recherche de donnes.Ces oprations correspondent des manipulations de donnes (LMD) et sont appels des requtes. La plus complexe est la recherche en raison de la varit des critres.

  • Le Traitement dune Requte ANALYSE SYNTAXIQUE OPTIMISATIONGnration (par le SGBD) dun programme optimis partir de la connaissance de la structure des donnes, de lexistence dindex, de statistiques sur les donnes. EXCUTION POUR OBTENIR LE RSULTAT.NB: on doit tenir compte du fait que dautres utilisateurs sont peut-tre en train de modifier les donnes quon interroge !

  • Concurrence daccsArchitecture Client-Serveur: plusieurs clients (utilisateurs, applications) doivent pouvoir accder en mme temps aux mmes donnes.Le SGBD doit savoir :Grer les conflits si les deux font des mises--jour sur les mmes donnes.Offrir un mcanisme de retour en arrire si on dcide dannuler des modifications en cours.Donner une image cohrente des donnes si lun fait des requtes et lautre des mises--jour.Le but : viter les blocages, tout en empchant des modifications anarchiques.

  • Revenons aux Utilisateurs dun SGBDLadministrateur de la baseRle de ladministrateur/concepteur discute avec les diffrents utilisateurs conception dun schma logique (et des diffrentes vues) conception du schma physique installation de la base et rglages fins (tuning) gre lvolution de la base (nouveaux besoins, utilisateurs)Outils sa disposition fournis par lditeur du SGBD

  • Utilisateur expert: informaticien connaissant langages programmation et langages BD Concepteur et programmeur dapplicationcrit les applications pour des utilisateurs nafs Utilisateur naf: du non-spcialiste des SGBD au non-informaticien.

  • LE MODLE RELATIONNELPrsentation Gnrale

  • Exemple de RelationVoitureNom de la RelationNom dAttributn-uplet

    PropritaireTypeAnneLoicEspace1988NadiaEspace1989LoicR51978JulienR251989MarieZX1993

  • FOURNISSEURSFOURNITPRODUITSCLIENTSCOMMANDEFNOMNOMBALANCEC_ADRESSEPNOMPRIXQUANTITENUM_COMDEFADRESSEUn exemple du modle relationnelSchma Entits Relations (ER)

  • FOURNISSEUR FNOM FADRESSE

    Abounayan 92190 Meudon Cima 75010 Paris Preblocs 92230 Gennevilliers Sarnaco 75116 Paris

    FOURNITURE FNOM PNOM PRIX

    Abounayan sable 300 Abounayan briques 1500 Preblocs parpaing 1200 Sarnaco parpaing 1150 Sarnaco ciment 125

  • COMMANDES NUM_COMDE NOM PNOM QUANTITE 1 Jean briques 5 1 Jean ciment 10 3 Paul briques 3 4 Paul parpaing 9 5 Vincent parpaing 7CLIENTS NOM CADRESSE BALANCE Jean 75006 Paris -12000 Paul 75003 Paris 0 Vincent 94200 Ivry 3000 Pierre 92400 Courbe 7000

  • Algbre relationnelle(formalisation)

  • Elments de baseUnivers : ensemble fini dattributs, UAttribut : associ un ensemble de valeurs appel domaine, dom(A)Schma relationnel : sous-ensemble non vide de luniversn-uplet sur le schma R : application de R dans lunion des domaines des attributs de R

  • Elments de base (exemple)U = {num_et, nom_et, adr_et,num_p, nom_p, adr_p,num_c, nom_c}R= {num_et, num_c}t : R dom(n