Bases de donn©es Relationnelles - skaf-h/pmwiki/uploads/Main/RDB09.pdf  • langages de requtes

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  • 1 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Bases de donnes Relationnelles

    Hala Skaf-Molli Loria

    bureau B032 e-mail: skaf@loria.fr www.loria.fr/~skaf

  • 2 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Plan de cours

    Introduction Fonctionnalits dun SGBD Dveloppement dune base de donnes Modle relationnel

    Algbre relationnel Langage de requte SQL

    Modle entit-association

  • 3 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    BIBLIOGRAPHIE C. Date , "An Introduction to Data Base System", Addison Wesley,

    1994.

    C. Delobel, M. Adiba "Bases de donnes et systmes relationnels", Dunod Informatique, 1982 .

    G. Gardarin "Bases de donnes : les systmes et leurs langages", Eyrolles, 1983

    J. Ullman "Principles of database systems", Computer Science Press, 1982

    N. Boudjlida. Bases de donnes relationnelles et systmes d'informations : Langages, systmes et mthodes. Cours et exercices corrigs. Dunod, Paris, 1999, Sries Sciences-Sup.

    H.G. Molina, J. Ullman, J. Widom. Database Systems the complete Book, Prentice Hall, 2002.

    Ramez Elmasri et Shamkant Navathe, Conception et architecture des bases de donnes, Pearson Edition, 4me dition, 2004.

    et dautres rfrences sur le web..

  • 4 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Introduction

    Pourquoi un SGBD ? limite de SGF grer une grande masse volume de

    donnes et les liens entre ces donnes donnes reparties entre plusieurs fichiers redondances de donnes et problme du maintien de la

    cohrence effort de programmation important pour exploiter les

    donnes (squentiel, squentielle index, ..) programme dpend de donnes..

    Un SGBD permet de rpondre ces besoins..

  • 5 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Base de Donnes

    Un ensemble de donnes bien structur relatives un sujet global et accessible par plusieurs utilisateurs la fois. Exemples

    Une banque stocke les informations sur les clients et leurs dpts d'pargne dans une BD.

    Une BD de rservation de tickets du SNCF. Un service de scolarit stocke les informations relatives

    aux tudiants inscrits dans une BD...

  • 6 Base de donnes UNIVERSITE

  • 7 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Systme de gestion de bases de donnes

    SGBD : un ensemble deprogrammes permettant des utilisateurs de crer et dutiliser de BDs. Les activits supportes sont:

    la dfinition d'une base de donnes (spcification des types de donnes, des structures et des contraintes)

    la construction d'une base de donnes,(stockage des donnes proprement dites)

    la manipulation des donnes (ajouter, supprimer, retrouver des donnes).

    Et le partage d'une base de donnes (par les utilisateurs et les programmes)

  • 8 En Environnement de systme de base de donnes simplifi

  • 9 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    SGBD

    Spare la description de donnes, des donnes elles mmes...

    Cette description (mta-donnes) est stocke dans un catalogue (dictionnaire) galement gr par le SGBD et peut-tre consulte par les utilisateurs...

    Indpendance programme-donnes (abstraction de donnes)

    Exemple: Nom du champ Position de dbut dans

    l'enrgistrement Longueur en octets

    Nom 1 30

    NumeroEtudiant 31 4

    Niveau 35 4

    Dominante 39 4

  • 10 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    SGBD

    Les SGBD commerciaux les plus connus sont oracle, sybase, ingres, informix, Access et DB2

    Les SGBD non commerciaux les plus connus sont postgres, mysql, sybase sous linux, oracle sous linux...

  • 11 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Fonctionnalits dun SGBD

    Dfinition de donnes Manipulation des donnes Contrler la redondance d'informations Intgrit des donnes Partage des donnes Confidentialit des donnes Scurit de fonctionnement Support de persistance

  • 12 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Dfinition de donnes

    LDD permet de dcrire: des objets (personnes, tudiants, voitures..) des attributs sur les objets (nom, numro,..) des liens entre les objets (une personne

    possde des voitures) des contraintes sur les objets, les attributs,

    les liens (une voiture na quun propritaire)

    Schma ..

  • 13 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    LMD Cration, Recherche, Suppression, Modification des

    donnes

    Interfaces d'accs multiples : Interfaces orientes utilisateur final

    langages de requtes dclaratifs comme SQL avec mise en uvre graphique, interface de type formulaire, ...

    Interfaces orientes programmeurs d'applications: interface avec des langages de programmation

    classiques : C, Cobol, Pascal, C++, JAVA, PHP ou "embedded SQL"

    Manipulation de donnes

  • 14 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Redondance de donnes

    Problmes cot en temps, cot en volume et risque d'incohrence entre les diffrentes

    copies

    Supprimer la redondance

  • 15 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Contraintes d'intgrit Un schma BD se compose de:

    une description des donnes, de leurs relations, ainsi que d'un ensemble de contraintes d'intgrit.

    Une CI est une proprit de lapplication modliser.

    Les donnes stocks dans une BD doivent vrifier ces CI..

    2 types des contraintes: Contraintes structurelles : un employ a un et un seul chef Contraintes dynamique: un salaire ne peut pas diminuer

    Les SGBD commerciaux supportent automatiquement un certain

    nombre de contraintes structurelles, mais ne prennent pas en compte

    les contraintes dynamiques (elles doivent tre codes dans les programmes

    dapplication)

  • 16 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Les accs concurrents

    Plusieurs utilisateurs peuvent accder la mme information en mme temps. Contrler les accs concurrents:

    des techniques de verrouillage des donnes (pour viter par exemple qu'on puisse lire une information qu'on est en train de mettre jour).

    Vue utilisateur

  • 17 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Confidentialit des donnes

    Multi-utilisateurs Problme de la confidentialit des donnes Grer des droits d'accs sur les donnes :

    droits de lecture, de mise jour, mots de passe

  • 18 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Scurit de fonctionnement

    Remettre rapidement une BD dans un tat oprationnel aprs un incident hardware ou software

    Journalisation des oprations ralises sur la BD;

    R-excution automatique en cas de besoin.

  • 19 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    LDD

    LMD

    Secu

    rit

    Con

    fiden

    tiali

    Inte

    rfac

    e S G B D

    Systme dexploitation

    Interface 4me gnration Pascal Cobol C Java

    Base de donnes

    Base de donnes

    Architecture Fonctionnelle dun SGBD

    conc

    urre

    nce

    parta

    ge

    Int

    grit

  • 20 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Dveloppement dune base de donnes

    Mthodes de conception classiques pas adaptes Nouvelles mthodes de conception (MERISE,

    REMORA,). Trois niveaux d'abstraction de reprsentation

    des donnes

  • 21 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Niveau conceptuel

    Description abstraite et globale du monde rel aspect statique (donnes) aspects dynamique (traitements)

    => le schma conceptuel

    Le schma conceptuel dcrit la structure de la base indpendamment de son implantation

  • 22 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Niveau logique

    Prise en compte de facteurs quantitatifs valuer le volume de donnes valuer les cots de mise en place de la BD Le schma logique est issu du schma

    conceptuel + [transformations]

  • 23 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Contraintes lies au matriel et logiciel Adaptation du schma logique Structures de donnes dcrites dans le LDD Traitements exprims avec les outils de

    manipulation du SGBD

    Niveau physique

  • 24 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Cycle de dveloppement des bases de donnes

    Niveau Formalisme Conceptuel

    Logique

    Physique

    Domaine dapplication

    Sous-ensemble automatiser

    schma conceptuel

    schma logique

    Schma physique

    Entit-association smantique relationnel

    Relationnel Type CODASYL (rseau, hirarchique)

    Dpend du SGBD (table, Segments, set type..)

    SGBD Base de donnes Programmes

  • 25 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Modle de reprsentation de donnes: Typologie des SGBD

    Modle hirarchique:

    Modle rseau Modle relationnel Modle entit-association Modle Orient objet

    Personne

    Voiture

    nom prnom

    no-immat marque Enfant

    prnom ddn

  • 26 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Mtiers du domaine

    Utilisaturs de bases de donnes Les utilisateurs occasionnels : technicit

    moyenne, LMD Les utilisateurs nafs: ''presse-bouton '' Les utilisateurs plus spcialiss: mettre en

    oeuvre les diffrents outils du SGBD

  • 27 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Mtiers du domaine Concepteurs et dveloppeurs:

    Concepteur de bases de donnes: elle identife et strusture les types de donnes, et traitements (comptence en BD+conception de logiciel) Les dveloppeurs d'applications: dterminer les besoin des utilisateurs, implanter les transactions et programmes ncessaires (comptnce algorithmique et programmation + LMD)

  • 28 Hala Skaf-Molli, MC, UHP, Nancy 1

    Mtiers du domaine

    Admi