Introduction aux bases de donn es
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Introduction aux Bases de données. Informatique appliquée à la gestion : EG5. 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,

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Introduction aux bases de donn es

Introduction aux Bases de données

Informatique appliquée à la gestion : EG5


I introduction
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,


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 ...


Ces informations sont : informations

  • consultées plusieurs fois,

  • modifiées si nécessaire

  • Ajout et suppression


Entreprise informations


informations 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.


B informations - 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.


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.


Ii base de donn es
II. Base de Données des désirs des utilisateurs et des progrès techniques. Cette recherche a abouti au concept de

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.


Remarques des désirs des utilisateurs et des progrès techniques. Cette recherche a abouti au concept de  :  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.


II-2 Utilité d'une base de données des désirs des utilisateurs et des progrès techniques. Cette recherche a abouti au concept de

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.


Une base de données peut être des désirs des utilisateurs et des progrès techniques. Cette recherche a abouti au concept de 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.


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.


On reprend l’exemple de la société : la possibilité de pouvoir être accédées par plusieurs utilisateurs simultanément.

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


Et la possibilité de pouvoir être accédées par plusieurs utilisateurs simultanément.

2- Tableau : Fournisseurs


III- La gestion des bases de données la possibilité de pouvoir être accédées par plusieurs utilisateurs simultanément.

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


(Database management system DBMS). la possibilité de pouvoir être accédées par plusieurs utilisateurs simultanément.

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 ;



Iii 2 constitution d un syst me de gestion des bases de donn es
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 :


  • saisir les données, données

  • les stocker,

  • les manipuler,

  • etc.

    Il peut être décomposé en deux parties :

  • un système de gestion de fichiers

  • un SGBD Logique.



La commodément avec le logiciel. 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, ...)


La commodément avec le logiciel. 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, ...).


Iii 3 objectifs d un sgbd
III.3 Objectifs d’un SGBD commodément avec le logiciel.

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,…


Indépendance logique commodément avec le logiciel.  : 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.


  • Manipulations des données par des non informaticiens commodément avec le logiciel.  : 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.


  • Administration centralisée des données commodément avec le logiciel.  : 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


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 :


  • 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.


Iii 3 les principaux sgbd
III-3 Les principaux SGBD même donnée "en même temps" ;

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 :


  • SQL Server même donnée "en même temps" ; est destiné aux gros systèmes,

  • Access est un produit de bureautique professionnelle,

  • Foxpro est destiné aux développeurs.

  • Sybase (<3 %).


  • Iv exemples de bd
    IV. Exemples de BD même donnée "en même temps" ;

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


    - Informations de type académique, sur les étudiants ( même donnée "en même temps" ;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, ...)


    • Informations sur les enseignants ( même donnée "en même temps" ;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.


    V les diff rents mod les de bases de donn es
    V. Les différents modèles de bases de données même donnée "en même temps" ;

    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.


    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.


    • le modèle réseau avoir accès aux données, si la structure change les algorithmes doivent changer. Ce modèle est le premier modèle de SGBD.: 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.


    • le modèle relationnel avoir accès aux données, si la structure change les algorithmes doivent changer. Ce modèle est le premier modèle de SGBD. (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


    Champs avoir accès aux données, si la structure change les algorithmes doivent changer. Ce modèle est le premier modèle de SGBD.

    Lignes


    • le modèle déductif avoir accès aux données, si la structure change les algorithmes doivent changer. Ce modèle est le premier modèle de SGBD.: 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


    Remarque avoir accès aux données, si la structure change les algorithmes doivent changer. Ce modèle est le premier modèle de SGBD.: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 .


    Vi concept de base d une base de donn es
    VI. Concept de base d’une base de données avoir accès aux données, si la structure change les algorithmes doivent changer. Ce modèle est le premier modèle de SGBD.

    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.


    A conception
    A- avoir accès aux données, si la structure change les algorithmes doivent changer. Ce modèle est le premier modèle de SGBD.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).


    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


    Le mod le conceptuel illustr dans le cours est le mod le entit association
    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.


    } modèle :

    • 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).


    Vi 1 2 association
    VI.1.2 Association modèle :  :

    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


    Vi 2 attributs et identifiants
    VI.2 Attributs et identifiants modèle : :

    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, 


    L’entité modèle : Clientpeut avoir comme attributs:

    • adresse client,

    • nom et prénom du client,

    • Les associations Commander et Livrer peuvent avoir comme attributs :

    • quantité commandée,

    • date de livraison,


    Chaque individu d’une entité doit être identifiable d’une manière unique et sans ambiguïté,

    Exemple:L’individu Said Hamidi de l’entité Clients ne peut pas être identifier d’une façon unique par son nom :

    Plusieurs clients peuvent avoir le même nom


    chaque entité doit posséder un attribut sans doublon (ne prenant pas deux fois la même valeur). Il s’agit de

    l’identifiant

    Remarque: Une entité doit posséder au moins un attribut qui est son identifiant, par contre une association peut être dépourvu d’attributs.


    Vi 3 cardinalit
    VI.3 Cardinalité prenant pas deux fois la même valeur). Il s’agit de

    La cardinalité d’un lien entre une entité et une association précise le nombre de fois qu’un individu de l’entité peut être concerné par l’association.

    Exemples :un client peut commander de 1 jusqu’à n articles.

    Un articles peut être commander 0 fois jusqu’à m fois



    Vi 4 r gles de mod lisation
    VI.4 Règles de modélisation : article.

    Un bon schéma Entités-association doit vérifier certaines règles dites

    règles de modélisation (normalisation)

    Objet : Rassembler les données homogènes et éviter les redondances.

    Règ 1: Normalisation des entités : Toutes les entités qui sont remplaçables par une association doivent être remplacées.


    Deux entités homogènes peuvent être fusionner article.

    Redondance, donc risque d’incohérence

    Les adresses peuvent ne pas être les même donc où va-t-on livrer ?


    Règ 2 article. : Normalisation des noms : le nom d’une entité, d’une association ou d’un attribut doit être unique.

    Règ 3: Normalisation d’un identifiant : Chaque entité doit posséder un identifiant.

    Règ 4: Normalisation des attributs et des associations: les attributs d’une association doivent dépendre directement des identifiants de toutes les entités en association et il faut éliminer les association superflues.


    Règ 5. article. : Normalisation des cardinalités : une cardinalité minimale est toujours 0 ou 1 (pas 2, 3 ou n) et une cardinalité maximale est toujours 1 ou n (pas 2, 3,…).



    Vii implantation
    VII. Implantation article.

    VII.1 Modèle Logique des Données (MLD) :

    La deuxième phase dans la vie d’une base de données est la phase d’implantation qui consiste en la traduction du MCDen un modèle employé par le SGBD.

    Le nouveau modèle obtenu est appelé le :

    ModèleLogique de Données (MLD).


    Il y a plusieurs modèles logiques selon le SGDB correspondants (hiérarchique, relationnel, objet,…).

    VII.2 Modèle logique de données relationnel (MLDR) :

    Ce modèle est lié au SGBD relationnel (SGBDR) qui se base sur le concept de table à deux dimensions constituées de lignes et champs


    Vii 2 1 tables lignes et colonnes
    VII.2.1 Tables, lignes et colonnes : correspondants (hiérarchique, relationnel, objet,…).

    Dans le MLDR :

    les entités sont remplacées par les tables

    les colonnes (les champs) représentent les attributs communs

    les lignes contiennent les valeurs des champs pour chaque ligne.


    Il n’y a pas deux lignes identiques dans une table. correspondants (hiérarchique, relationnel, objet,…).


    Vii 2 2 cl s primaires et trang res
    VII.2.2 Clés Primaires et Étrangères correspondants (hiérarchique, relationnel, objet,…). :

    Les lignes d’une table doivent être identifiées d’une façon unique et précise c’est pour cela qu’un ou plusieurs champs sont utilisés pour identifier les lignes. On appelle ce(s) champ(s) :

    Clé primaire (identifiant).

    • Toute table possède une seule clé primaire.

    • La connaissance d’une valeur de la clé primaire délivre de façon unique et certaine celle de chacun des autres champs de la table.


    Le champ auquel on applique une clé primaire acquière les propriétés suivantes :

    • les doublons (deux informations identiques ou plus) sont désormais interdits par le système ;

    • la présence de la clé primaire interdit la présence d'un champ vide dans un enregistrement, la valeur "Null" est désormais interdite.


    Cl trang re
    propriétés suivantes :Clé Étrangère

    Une clé étrangère, est une clé (donc un champ permettant d'identifier de façon unique une ligne) faisant référence à une clé appartenant à une autre table.

    Exemple :

    La table Clients possède une clé primaire qui est le champ N° client, on remarque

    que la deuxième table Commandes contient le même champ N° client. Ce champ

    sert à établir le lien entre les deux tables, dans la deuxième table Commande le

    champ N° Client est dite Clé Étrangère.


    Propriétés : propriétés suivantes :

    • Une même table peut contenir plusieurs clés étrangères mais une seule clé primaire.

    • Le SGBDR vérifie que les clés étrangères ne prennent pas de valeurs en dehors de celles prises par les clés primaires correspondantes.


    Cette vérification se fait lors de propriétés suivantes :

    • l’insertion,

    • l’ajout,

    • la suppression

    • la mise à jour

      des tables,

      on dit que SGBDR garantit

      l’intégrité référentielle des données.


    Vii 3 sch ma relationnel
    VII.3 Schéma relationnel propriétés suivantes :

    Dans un SGBDR, les tables d’une base sont représentées par un schéma relationnel dans lequel

    les tables sont appelées relations;

    et les liens entre les clés étrangères et primaires sont symbolisés par des connecteurs.

    Connecteur

    Relations

    Schéma relationnel simple entre deux tables


    Traduction d un mcd en un mldr
    Traduction d’un MCD en un MLDR propriétés suivantes :

    Pour traduire un schéma MCD en un schéma MLDR, il suffit de suivre les étapes suivantes :

    Etape 1 : Toute entité devient une table

    dans laquelle

    les attributs deviennent les colonnes

    l’identifiant de l’entité devient la clé primaire de la table.


    Exemple propriétés suivantes ::L’entité Article suivante devient la table Article

    Colonnes (Champs)

    Clé primaire

    Attributs

    Identifiant

    Entité Article

    Table Article


    Étape 2 propriétés suivantes :: Une association binaire de type 1:n devient clé étrangère du côté 1:1 ou 1:0 qui référence la clé primaire de l’autre table.


    Remarque : propriétés suivantes : Cette clé étrangère ne peut pas recevoir la valeur vide si la cardinalité est 1:1

    Étape 3 : Une association binaire de type n :m devient une table supplémentaire appelée

    table de jonction


    L’association propriétés suivantes :Concerner (1) est traduite par la table supplémentaire :

    lignes de commandes.

    Les attributs de l’association deviennent les colonnes de la nouvelle table.

    La clé primaire est composé de deux clés étrangères.

    La clé primaire de cette dernière table est constituée des deux clés des tables commandeset articles.


    Étape 4 propriétés suivantes : : Une association binaire de type 1:1 se traduit comme une association de type 1:n sauf que la clé étrangère se voit imposé une contrainte d’unicité qui impose à la colonne correspondante de ne prendre que des valeurs distinctes.


    L’association propriétés suivantes :diriger disparaît au profit de la table services qui comportera un nouveau champ n° employé (comme clé étrangère).

    !!! Les colonnes de ce champ ne peuvent pas prendre des valeurs identiques.

    Étape 5 : Une association non binaire est traduite par une table supplémentaire :



    • L’association étrangères que d’entités en association.projeter se traduit par une table supplémentaire projections.

    • La clé primaire de cette table est constituée des clés primaires des autres tables.

    • l’attribut tarif de l’association projeter devient une colonne de la table projection.


    Viii exploitation
    VIII. Exploitation étrangères que d’entités en association.

    En phase d’exploitation, l’utilisation de la BD se fait au moyen d’un langage de manipulation de données(LMD).

    Un LMD permet d’exprimer aussi bien des requêtes d’interrogation que des requêtes de mise à jour.

    • Exemple de langage : SQL (Structured Query Langage).


    Viii r capitulation
    VIII. Récapitulation étrangères que d’entités en association.

    Finalement on peut schématiser la description complète d‘une base de données à l’aide de 4 types de schémas, dont 3 sont directement utilisés par le SGBD.


    Schéma conceptuel étrangères que d’entités en association. : c’est le Modèle conceptuel de données (MCD).

    Schéma externes : Lors de son interaction avec la BD, chaque utilisateur n’est généralement intéressé que par une partie des données stockées dans la base.

    On lui associe donc un schéma externe(aussi appelé vue) décrivant le sous-ensemble de la base auquel il a accès, structuré de façon à répondre à ses besoins spécifiques.


    Schéma logique étrangères que d’entités en association. : La phase d’implantation nécessite la traduction du schéma conceptueldans un schéma utilisant les concepts du :

    Modèle logique de données relationnel (MLDR).

    Schéma internes : Pour l’implantation effective des données, il faut effectuer les choix relatifs à leur stockage et leur structuration sur les mémoires physique, sous la forme d’un ensemble de fichiers.


    Ces choix sont consignés dans ce qu’on appelle le étrangères que d’entités en association.schéma internede la base de données, qui repose sur le modèle interne, dont les concepts sont ceux du système de fichiersutilisé.


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