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Page 1 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Synthèse Modèle Relationnel (de Codd) et SQL2 Professeur Serge Miranda Directeur du Dess.

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1 Page 1 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Synthèse Modèle Relationnel (de Codd) et SQL2 Professeur Serge Miranda Directeur du Dess MBDS

2 Page 2 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Généralités  De 1970 à 1987 : un historique du relationnel et quelques produits 1970 Article de T. CODD présentant le modèle relationnel (revue ACM) SYSTEM-R prototype IBM-San JOSE prouvant la faisabilité (d ’une partie) du modèle relationnelle SYNTEX au CERT-DERI (France) INGRES prototype Univ. Calif BERKELEY ORACLE prototype en assembleur fils illégitime de System-R ORACLE V1 produit d ’ORACLE Corp. ORACLE V2 réécriture en C INGRES produit de RTI sur VAX Turing award pour Ted CODD SQL-DS DB2 ORACLE V5 Création « CODD and DATE Consulting Group » DB2 V CAMPUS (France) INGRES-STAR Codd and Date CAMPUS ORACLE ORACLE-STAR ORACLE V6 ORACLE V7 DB2 V ….. Release

3 Page 3 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Généralités  Intérêt du modèle relationnel  Vue simple des données - tables (pouvant être non naturelle)  Langage de requête non procédural : SAT (dont l ’opération fondamentale est la JOINTURE)

4 Page 4 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Généralités  MODELE DE DONNEES ? STRUCTURES MODELE DE DONNEES OPERATEURS REGLES D ’INTEGRITE (+ théorie formelle)

5 Page 5 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD (V1, 1970)  Les 10 Concepts du modèle relationnel de CODD  Structure s:  C1 – RELATION / CLE PRIMAIRE (C3)  C2 - DOmaine / Attribut  C3 - Clé Primaire  C4 - Clé Etrangère ou Domaine Primaire  Intégrité du Modèle :  C5 - Intégrité du Domaine (cf. C2)  C6 - Intégrité d ’entité / relation (cf. C1 et C3)  C7 - Intégrité de référence (cf. C4)  Opérateurs : Equivalence avec l ’algèbre relationnelle  C8 - Opérateurs ensemblistes Union Intersection Différence  C9 - Opérateurs relationnels Sélection Projection Jointure Division  C10 - Opérateurs sémantiques (« domain constrained »)

6 Page 6 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD  Définition : ENSEMBLE ?  G. Cantor : « Toute collection d ’objets bien DISTINCTS de notre perception ou de notre pensée »  Paradoxes de B. Russel :  Dans un village, le barbier rase toutes les personnes qui ne se rasent pas elles-mêmes ! Se rase t-il lui même ?  Ensemble des membres d ’un conseil d ’administration qui n ’ayant pas d ’opinion à eux suivent l ’opinion du président ? Le président appartient-il à l ’ensemble ?

7 Page 7 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD : « RELATION » ?  Définition ensembliste d ’une relation ?  ENSEMBLE (de « N-uplets » « TUPLES ») : sous ensemble du produit cartésien de N ensembles Les avions sont des quadruplets de la forme (AVNO, AVNOM, CAP, LOC)  « RELATION » : sous ensemble du PRODUIT CARTESIEN de N « DOMAINES » R  D1 x D2 x ……… x DN  Exemple 1 : AVION  AVNO x AVNOM x CAP x LOC AVION = {(10, Airbus, 320, Nice), (11, B707, 300, Paris), ……………….}

8 Page 8 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD  Exemple de tables de valeurs PL#PLNOMADRESSE P i 1 JEAN PARIS l o 2 PIERRE NICE t e 3 PAUL PARIS AV# AVNOMCAPLOC A v 100 A NICE i 101 B PARIS o 102 A LYON n 103 B LYON VOL#PL#AV#VDVAHD HA V IT NICE PARIS 7 8 o IT PARIS NICE l IT LYON PARIS IT NICE LYON 17 18

9 Page 9 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD : RELATION ?  Définition prédicative d ’une relation ?  PREDICAT « L ’avion de numéro AV# est de type AVNOM, de capacité CAP et est localisé à LOC »  RELATION prédicat écrit sous forme concise AVION (AV#, AVNOM, CAP, LOC)  PROPOSITION « L ’avion de numéro 10 est de type AIRBUS, de capacité 320 places et est localisé à NICE »  TUPLE : proposition VRAIE écrite sous forme concise AVION (10, AIRBUS, 320, NICE)

10 Page 10 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD : « ATTRIBUT vs DOMAINE » PROBLEME Le même domaine peut être utilisé plusieurs fois dans la définition d ’une même relation ! Exemple 2 : VOL  VOLNO x VILLE x VILLE x HEURE x HEURE ATTRIBUT : ROLE joué par un domaine dans une relation DOMAINE VOL  VOLNO x VILLE x VILLE x HEURE x HEURE VOL ( VOL# V-D V-A H-DH-A ) ATTRIBUTS

11 Page 11 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD  Attribut  Domaine PL#PLNOMADRESSE 1 JEAN PARIS 2 PIERRE NICE 3 PAUL PARIS : PINo : Pinom : Ville AV# AVNOMCAPLOC 100 A NICE 101 B PARIS 102 A LYON 103 B LYON : AvNo : AvNom : Capacité : Ville VOL#PL#AV#VDVAHDHA IT NICE PARIS 7 8 IT PARIS NICE IT LYON PARIS IT NICE LYON : VoINo : PINo : AvNo : Ville : Ville : Heure : Heure L ’ATTRIBUT REPRESENTE LE ROLE JOUE PAR UN DOMAINE DANS UNE RELATION Pilote Avion VOL

12 Page 12 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD Noms des PILOTES Noms des AVIONS

13 Page 13 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD X(12) TYPE SYNTAXIQUE (pas de « domaine »)

14 Page 14 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD X(12) PILNOMAVNOM DOMAINE (sémantique) - Définition (semantical data type ») - Manipulation (« domain constrained »)

15 Page 15 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD  Exemple de « schéma relationnel » 1) DOMAINES NUMERONUMERIC(6)Primaire AVNONUMERIC(6)Primaire PILNONUMERIC(6)Primaire NOMAVCHARACTER(20) NOMPILCHARACTER(6) CAPACITENUMERIC(3) VILLECHARACTER(10) HEURENUMERIC(4) 2) RELATIONS RELATION : AVION (AV#, AVNOM, CAP, LOC) AV# = Clé Primaire ATTRIBUT : AV#(Défini)sur AVNO AVNOM -sur NOMAV CAP -sur CAPACITE LOC -sur VILLE RELATION : PILOTE(PL#, PLNOM, ADRE) PL# = Clé Primaire ATTRIBUT : PL#(Défini)sur PILNO PLNOM-sur NOMPL ADR-sur VILLE RELATION : VOL(VOL#, PL#, AV#, VD, VA, HD, HA) VOL# = Clé Primaire ATTRIBUT : VOL# (Défini)sur NUMERO PL#-sur PILNO AV-sur AVNO VD-sur VILLE VA-sur VILLE HD-sur HEURE HA-sur HEURE CONTRAINTES (1) …

16 Page 16 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD LANGAGE ALGEBRIQUE LANGAGE « FERME » ARGUMENT (S) RELATION (S) OPERATEUR ALGEBRIQUE RESULTAT : RELATION REQUETE (Ensemble d ’opérateurs algébriques)

17 Page 17 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD OPERATEURS DU LANGAGE ALGEBRIQUE Opérateurs du langage algébrique Ensemblistes UNION INTERSECTION DIFFERENCE (PRODUIT CARTESIEN) Extension (binaire) Restriction (unaire) PROJECTION (découpage vertical) SELECTION (découpage horizontal) JOIN (  ) DIVISION (  )

18 Page 18 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD LANGAGE ALGEBRIQUE JOINTURE R1(A = A) R2 R1 A BC (  ) JOIN R3A B C A R2 AD D

19 Page 19 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données LANGAGE ALGEBRIQUE DIVISION : R1 / R2 R1 A B R2 B DIVISION B (  ) R3 A Modèle Relationnel de CODD Division ? « Complémentaire du diviseur dans le dividende tel que le produit cartésien avec le diviseur soit inclus dans le dividende » Dividende Diviseur

20 Page 20 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD LANGAGE ALGEBRIQUE DIVISION  Requêtes faisant intervenir un quantificateur universel, dans une expression de la forme « TOUS LES ».  Exemple : « Quels sont les numéros des pilotes qui conduisent TOUS LES avions de type A300 qui sont en service ? » AV# AVNOMCAPLOC A v 100 A NICE i 101 B PARIS o 102 A LYON n 103 B LYON VOL#PL#AV#VDVAHDHA V IT NICE PARIS 7 8 o IT PARIS NICE l IT LYON PARIS IT NICE LYON RESULTAT : R PL# 1

21 Page 21 Copyright S. MIRANDA Données de bases en bases de données Modèle Relationnel de CODD LANGAGE ALGEBRIQUE DIVISION  DIVIDENDE BINAIRE R1 = ( A, B ) RésultatIdem diviseur (même domaine) VOL1 = PROJECT VOL ( PL#, AV# )  DIVISEUR UNAIRE ( « tous les » ) « tous les avions de type A300 » A1 = SELECT AVION (AVNOM = " A300 ") A2 = PROJECT A1 (Av#)  RESULTAT = VOL1 (PL#, AV#) A2 (AV#)


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