Introduction aux Bases de données

1. Introduction aux Bases de données Informatique appliquée à la gestion : EG5

2. I. Introduction I.1 Exemple de données à manipuler La gestion des ressources humaines d’une société. On a besoin de la liste des employés. Employés en changement permanent : • Nouveau recrutement, • départ (retraite, démission,…) • changement de poste,

3. Pour chaque employé : on a besoin d’enregistrer certaines informations • le nom et prénom, • le sexe, • la date de naissance, • l'adresse, • la date de recrutement, • la fonction dans l'entreprise, • N° d’immatriculation ...

4. Ces informations sont : • consultées plusieurs fois, • modifiées si nécessaire • Ajout et suppression

5. Entreprise

6.  d’où la nécessité d’avoir un système de stockage des données. Différents manières ont été développées pour le stockage : A- avant l’ère informatique Le tri manuellement, plus le volume des données croît plus la gestion manuelle devient difficile vue la masse et la complexité des données.

7. B - L’ère informatique Utilisation des fichiers informatiques pour stocker les informations; mais l’utilisation de fichiers impose : • à l'utilisateur de connaître l’arborescence des fichiers afin de pouvoir accéder aux informations dont il a besoin, • d'écrire des programmes pour pouvoir effectivement manipuler ces informations.

8. On a donc recherché des solutions tenant compte à la fois des désirs des utilisateurs et des progrès techniques. Cette recherche a abouti au concept de base de données.

9. II. Base de Données II.1 Définition : Une base de données BD, (database DB) est un ensemble de données, stockéde façon : • Exhaustif : la base contient toutes les informations requises pour le service que l'on en attend ; • non redondant : la même information n'est présente qu'une seule fois (pas de doublons). • Structuré : les données ont des structures bien définies.

10. Remarques :  Ces données doivent pouvoir être utilisées par des utilisateurs différents. Ainsi, la notion de base de données est généralement couplée à celle de réseau. On parle généralement de Système d'Information pour désigner toute la structure regroupant les moyens mis en place pour pouvoir partager des données.

11. II-2 Utilité d'une base de données Une base de données permet de mettre des données à la disposition des utilisateurs pour : • une consultation, • une saisie • ou bien • une mise à jour, • tout en s'assurant des droits accordés aux utilisateurs.

12. Une base de données peut être locale, c'est-à-dire utilisable sur une machine par un utilisateur, ou bien répartie, c'est-à-dire que les informations sont stockées sur des machines distantes et accessibles par réseau et par plusieurs personnes. Exemple : la réservation des billets d’avions.

13. L'avantage majeur de l'utilisation de bases de données est la possibilité de pouvoir être accédées par plusieurs utilisateurs simultanément. Il existe des bases de données de toutes tailles, depuis les plus modestes : …. une liste des numéros de téléphone utilisée par une seule personne, jusqu'aux plus grandes : …. la base des données commerciales d'une société à activités multiples, avec des Géga octets de données.

14. On reprend l’exemple de la société : Pour éviter les problèmes de la redondance et construire une base de données bien structurée et facilement modifiée, il faut créer deux tableaux : 1- tableau : Produit

16. Et 2- Tableau : Fournisseurs

18. III- La gestion des bases de données III-1 Système de gestion des bases de données (SGBD) Le contrôle des données et des utilisateurs, se fait grâce à un système de gestion appelé : système de gestion de bases de données, SGBD

19. (Database management system DBMS). Le SGBD est un ensemble de services (applications, logicielles) permettant de gérer les bases de données, c'est-à-dire : • permettre l'accès aux données de façon simple à l’aide de l’interrogation de la base ; • autoriser un accès aux informations à de multiples utilisateurs ;

20. manipuler les données présentes dans la base de données (administration, insertion, suppression, modification). Exemples des applications utilisant les SGBD: • Gestion des étudiants d’une université, • Gestion des réservations des places d’avions, • Gestion de comptes bancaires, ...

21. III-2 Constitution d’un système de gestion des bases de données Un SGBD est principalement constitué d'un • moteur • interface graphique (ou SGBD externe). Le moteur est le coeur du logiciel, c'est à dire qu'il assure les fonctions essentielles :

22. saisir les données, • les stocker, • les manipuler, • etc. Il peut être décomposé en deux parties : • un système de gestion de fichiers • un SGBD Logique.

23. L'interface graphique permet à l'utilisateur de communiquer commodément avec le logiciel.

24. La couche externe (interface graphique): prend en charge l’interface avec les utilisateurs (analyse des requêtes –interrogation, modification de la BD–, contrôle des droits d’accès, présentations des résultats, ...) La couche logique: assure les fonctions de contrôle global (optimisation des requêtes, gestion des conflits d’accès, contrôle de la cohérence globale de la base, garantie du bon déroulement des actions en cas de panne, ...)

25. La couche interne (le système de gestion de fichiers): qui s’occupe du stockage des données sur les supports physiques et de la gestion des fichiers et des accès (index, clés, ...).

26. III.3 Objectifs d’un SGBD Parmi les objectifs principaux d’un SGBD sont : Indépendance physique : La façon dont les données sont définies doit être indépendante des structures de stockages utilisées. Par exemple : les données doivent être définies indépendamment à ce que on utilise un système Windows ou Unix ou un réseau Serveur-Client ou un réseau Domestique,…

27. Indépendance logique : Un même ensemble de données peut être vu différemment par des utilisateurs différents. Toutes ces visions personnelles des données doivent être intégrés dans une vision globale. Par exemple : dans une bibliothèque, un utilisateur veut lister tout les livres concernant la macroéconomie, un autre utilisateur veut lister les livres de la macroéconomie par auteur, donc se sont les même données manipulées différemment.

28. Manipulations des données par des non informaticiens : Il faut pouvoir accéder aux données sans savoir programmer ce qui signifie des langages "quasi naturels". • Efficacité des accès aux données : Ces langages doivent permettre d'obtenir des réponses aux interrogations en un temps "raisonnable". Ils doivent donc être optimisés.

29. Administration centralisée des données : Des visions différentes des données se résolvent plus facilement si les données sont administrées de façon centralisée. • Non redondance des données : Afin d'éviter les problèmes lors des mises à jour, chaque donnée ne doit être présente qu'une seule fois dans la base. • Cohérence des données : Les données sont soumises à un certain nombre de contraintes d'intégrité qui définissent un état

30. cohérent de la base. Elles doivent pouvoir être exprimées simplement et vérifiées automatiquement à chaque insertion, modification ou suppression des données. • Partageabilité des données : Il s'agit de permettre à plusieurs utilisateurs d'accéder aux mêmes données au même moment. Il s'agit alors de pouvoir :

31. permettre à deux (ou plus) utilisateurs de modifier la même donnée "en même temps" ; • assurer un résultat d'interrogation cohérent pour un utilisateur consultant une table pendant qu'un autre la modifie. • Sécurité des données : Les données doivent pouvoir être protégées contre les accès non autorisés. Pour cela, il faut pouvoir associer à chaque utilisateur des droits d'accès aux données.

32. III-3 Les principaux SGBD Parmi les Les principaux éditeurs des SGBD, il y a: • IBM (36 %), éditeur de DB2 et Informix ; • Oracle (34 %), éditeur d’Oracle. • Microsoft (18 %), éditeur de trois SGBD :

33. SQL Server est destiné aux gros systèmes, • Access est un produit de bureautique professionnelle, • Foxpro est destiné aux développeurs. • Sybase (<3 %).

34. IV. Exemples de BD 1. Gestion des cours et étudiants d’une université : Données beaucoup plus complexes, car faisant intervenir des informations diverses, liées entre-elles:

35. - Informations de type académique, sur les étudiants (matricule, date d’inscription, section, notes, ...) • Informations de type personnelles, sur les étudiants (nom, prénom, adresse, ...) • Informations sur les cours dispensés (titre, pré-requis, matière, langue, enseignant, horaire, salle, ...)

36. Informations sur les enseignants (nom, prénom, bureau, téléphone, statut, ...) • Informations sur les cours dispensés (titre, matière, langue, enseignant, horaire, salle, ...) • Ensemble de données trop complexe pour être géré «manuellement» : • il faut faire appel à un SGBD.

37. V. Les différents modèles de bases de données Il existe cinq modèles de SGBD, différenciés selon la représentation des données qu'elle contient : • le modèle hiérarchique: les données sont classées hiérarchiquement, selon des relations de type père-fils. Ce qui génère une structure arborescente descendante.

38. On doit connaître a priori la structure de l’arbre pour avoir accès aux données, si la structure change les algorithmes doivent changer. Ce modèle est le premier modèle de SGBD.

39. le modèle réseau: Ce modèle repose sur le principe du regroupement des données de la base. Les données sont placées a proximité les unes des autres sur le disque si elles sont reliées logiquement. Par exemple une commande concernant des produits doit être placés avec la liste des produits.

40. le modèle relationnel (SGBDR :Système de gestion de bases de données relationnelles): les données sont enregistrées dans des tableaux à deux dimensions (lignes et colonnes). La manipulation de ces données se fait selon la théorie mathématique des relations

41. Champs Lignes

42. le modèle déductif : les données sont représentées sous forme de table, mais leur manipulation se fait par calcul de prédicats (relations de logique mathématique) le modèle objet (SGBDO): les données sont stockées sous forme d'objets, c.à.d. des structures appelées classes présentant des données membres. Les champs sont des instances de ces classes

43. Remarque:Les modèles relationnels restent les modèles les plus répandues (environ trois quarts des bases de données), car elles conviennent bien à la majorité des besoins des entreprises .

44. VI. Concept de base d’une base de données Le cycle de vied’une base de donnée (BD) se décompose en trois phases : • La conception: définition des fonctionnalités, • L’implantation: réalisation effective de la base, • L’exploitation: utilisation et maintenance de la base.

45. A- Conception : La phase de conception est une phase d’analyse et de modélisation de la problématique à traiter, qui aboutit à déterminer le futur contenu de la BD. La description obtenue, indépendamment des systèmes de SGBD, utilise un langage formelbasé sur des concepts bien établis, comme les objets, les liens et les propriétés. Cette description est appelée : Schéma Conceptuel(des besoins).

46. L’ensemble des concepts utilisés par le langage formel de description choisi est appelé le : Modèle Conceptuel des Données (MCD). Un MCD se décompose généralement en deux parties : • Une partie statique décrivant la structure des données ; • Une partie dynamique décrivant les opérations sur les données

47. Le modèle conceptuel illustré dans le cours est le modèle : Entité - Association. VI.1 Entité -Association: VI.1.1 Entité : Une entité est une population d’individus homogènes. Exemple: les produits ou les articles vendus par une société peuvent être regroupés dans une même entité Articles.

48. }  • Ordinateurs • Imprimantes • Scanner • … ceci est possible du fait que ces produits ont les mêmes caractéristiques (par exemple : la désignation, le prix unitaire, la quantité, etc).

49. VI.1.2 Association : Une association est une liaison qui a une interprétation précise entre plusieurs entités. Exemple : entre l’entité client et article il y a une liaison qui est Commander: un client commande un article, et entre fournisseurs et clients il y a la liaison : Livrer Fig.Associations

50. VI.2 Attributs et identifiants: Un attribut est une propriété (caractéristique) d’une entité ou d’une association. Exemple: Dans l’exemple de la société, l’entité Articles a des attributs que nous avons déjà cités : • Désignation, • Quantité, • prix unitaire,  • …