SGBDR Modélisation Construction Interrogation

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1 SGBDR Modélisation Construction Interrogation
Bonjour, Je vais vous exposer les résultats de nos travaux, portant sur la couverture comparée de thésaurus, spécialisés en biologie moléculaire, Travail fait en collaboration avec Gwenaëlle Marquet, Anita burgun, et pierre lebeux, au laboratoire d’informatique médicale, de l faculté de rennes, en France. Mary Vincent Laboratoire d’Informatique Médicale Faculté de Médecine Rennes, France

2 Historique 1960 Uniquement des systèmes de gestion de fichiers plus ou moins sophistiqués. 1970 Début des systèmes de gestion de bases de données réseaux et hiérarchiques proches des systèmes de gestion de fichiers. Pb : on ne pouvait pas interroger une base sans savoir où était l'information recherchée (on "naviguait") Pas d’écriture de programmes possibles Papiers sur le fondement de la théorie des BdDR 1980 Débuts des SGBDR 1990 Domination des SGBDR Début des systèmes de gestion de bases de données orientés objet.

3 BdD hiérarchique Cellule Chromosome Gène Patron Chef Chef Sous-chef
Voici un exemple de base de données hiérarchique. Comme son nom l ’indique elle est très adaptée pour représenter une hiérarchie. Mais elle peut permettre aussi de représenter une nomenclature. Et en fait, elle correspond assez bien à de nombreuses situations. C ’est le premier type de BDD à être apparu. Il en existe encore beaucoup de ce type aujourd’hui et qui fonctionnent sans problème.

4 BdD réseau Patron Patron Chef Chef Sous-chef Sous-chef Sous-chef
La base de donnée hiérarchique ne permet pas de tout représenter. En particulier les enfants qui ont plusieurs pères. La base de données réseau est plus souple.

5 Genome Chromosome Gene BdD relationnelle CodeGene NomGene ….
CodeGenome NomGénome …. CodeChromosome NumChromosome …. CodeChromosome CodeGénome La base de données relationnelle est apparu plus tard et a eu un succès lié au fait qu ’elle peut être installée sur des micro. Chaque entité est représenté par une table. Les tables sont liées entre elles par des relations. Le SGBD gère ces relations. On déclare au SGBD une relation en donnant une équivalence entre deux champs. Les tables peuvent être déplacées facilement…; SQL: Algèbre relationnelle qui repose sur la théorie des ensembles : union, intersection, Select NomGene From Table Gene Where CodeChromosome = HUM-10

6 BdD objet Séquence ARNt ARNm SnARN Personne Chef Patron Sous-chef
Transcris épissé Taille Séquence ARNt Nom : Fonction : ARNm Niveau d’expression condition SnARN Localisation Moléculaire Personne Adresse Salaire Lieu de travail Chef Scooter de fonction Ref patron Patron Primes de responsabilité Voiture de fonction Sous-chef Vélo de fonction Ref chef Les bases de données objet = nouvelle conception Avant on raisonnait données d’un côté, traitements de l ’autre Objet ce sont des caractéristiques (propriété, attribut) et des action qu ’on peut faire sur ces objets Notion d ’héritage de polymorphisme et d ’encapsulation

7 Une BdD est un ensemble d'informations qui est :
SGBD Définition et exemple Clefs Contraintes Normalisation Attentes Une BdD est un ensemble d'informations qui est : exhaustif, non redondant, structuré, persistant. Un SGBD est un logiciel qui permet de : décrire, modifier, interroger, administrer.

8 SGBD http://www.med.univ-rennes1.fr Définition et exemple Clefs
Contraintes Normalisation Attentes

9 Nom de la relation Attributs Clefs SGBD http://www.med.univ-rennes1.fr
Définition et exemple Clefs Contraintes Normalisation Attentes Nom de la relation Attributs Clefs

10 Clef(s) secondaire(s) Clef(s) étrangère(s)
SGBD Définition et exemple Clefs Contraintes Normalisation Attentes Clef primaire Clef(s) secondaire(s) Clef(s) étrangère(s)

11 Permet d’identifier de manière unique un tuple dans une table
SGBD Définition et exemple Clefs primaires Contraintes Normalisation Attentes Permet d’identifier de manière unique un tuple dans une table Exemple : Clef formée d’un attribut : CLIENT (num_client, nom, prénom, adresse) Clef formée de plusieurs attributs PRODUIT (type, code, libelle, couleur)

12 Autres clefs primaires possibles Exemple :
SGBD Définition et exemple Clefs secondaires Contraintes Normalisation Attentes Autres clefs primaires possibles Exemple : CLIENT (num_client, code_INSEE, nom, prénom, adresse) Clef primaire Clef secondaire

13 Clefs qui référencent des clefs primaires d’autres tables Exemple :
SGBD Définition et exemple Clefs étrangères Contraintes Normalisation Attentes Clefs qui référencent des clefs primaires d’autres tables Exemple : CLIENT (num_client, nom, prénom, adresse) PRODUIT (num_produit, libelle, couleur) ACHAT (num_achat, #num_client, #num_produit, quantité) Clef primaire Clefs étrangères

14 CLIENT (num_client, nom, prénom, adresse)
SGBD Définition et exemple Clefs étrangères Contraintes Normalisation Attentes CLIENT (num_client, nom, prénom, adresse) PRODUIT (num_produit, libelle, couleur) ACHAT (num_achat, #num_client, #num_produit, quantité) Num_client Nom Prénom Adresse 35 Dupont Pierre Bruz 42 Martin Paul Rennes Num_produit Libelle Couleur 4 Table Bleu 7 Chaise Rouge Num_achat Num_client Num_produit quantité 1 35 4 6 2 33 7 8 3 42

15 Clients rennais ayant acheté des produits bleus
SGBD Définition et exemple Clefs étrangères Contraintes Normalisation Attentes Num_client Nom Prénom Adresse 35 Dupont Pierre Bruz 42 Martin Paul Rennes Num_produit Libelle Couleur 4 Table Bleu 7 Chaise Rouge Num_achat Num_client Num_produit quantité 1 35 4 6 2 33 7 8 3 42 Clients rennais ayant acheté des produits bleus

16 Propriétés qui doivent toujours être vérifiées dans la base Exemple:
SGBD Définition et exemple Clefs Contraintes d’intégrité Normalisation Attentes Propriétés qui doivent toujours être vérifiées dans la base Exemple: Prix d’un produit toujours positif Age compris entre 0 et 130 ans Numéro de téléphone à 10 chiffres …

17 Dépendances fonctionnelles Les formes normales
SGBD Définition et exemple Clefs Contraintes d’intégrité Normalisation d’une BDR Attentes But et principe Ensemble de règles à appliquer Conformité des tables et relations avec le modèle relationnel utilisé par le moteur Écriture simplifiée des requêtes Assurer l’intégrité des données Utilisation a priori optimale de ressources Possibilité de Dénormaliser Dépendances fonctionnelles Les formes normales

18 A détermine plusieurs B
SGBD Définition et exemple Clefs Contraintes d’intégrité Normalisation d’une BDR Attentes Dépendance fonctionnelle simple Dépendance fonctionnelle de plusieurs valeurs A - > B A détermine B A < - - > B A détermine plusieurs B Si on connaît votre numéro de salarié dans l’entreprise on peut trouver votre nom. Si on connaît le nom d’un professeur on peut déterminer la liste de ses étudiants.

19 Première forme normale
SGBD Définition et exemple Clefs Contraintes d’intégrité Normalisation d’une BDR Attentes Première forme normale Les champs doivent être atomiques Il ne peut y avoir de champs répétitifs Les champs ont une signification constante et précise dans le temps Exemple : CLIENT (num_client, nom, prénom, lieu_date_naissance) Pas de pertes d’informations Requêtes facilitées Num_client Nom Prénom Lieu_date_naissance 35 Dupont Pierre Bruz_22/04/1975 42 Martin Paul Rennes_15/05/1979 Num_client Nom Prénom Lieu_naissance Date_naissance 35 Dupont Pierre Bruz 22/04/1975 42 Martin Paul Rennes 15/05/1979

20 Première forme normale
SGBD Définition et exemple Clefs Contraintes d’intégrité Normalisation d’une BDR Attentes Première forme normale Les champs doivent être atomiques Il ne peut y avoir de champs répétitifs Les champs ont une signification constante et précise dans le temps Exemple : Animal Date Quantité Poule10 03/01/2005 2 Poule9 02/01/2005 1 Vache7 7 Poule Date Quantité Poule10 03/01/2005 2 Poule9 02/01/2005 1 Vache Date Quantité Vache7 03/01/2005 7

21 Deuxième forme normale
SGBD Définition et exemple Clefs Contraintes d’intégrité Normalisation d’une BDR Attentes Deuxième forme normale Être en première forme normale Les propriétés non clefs sont totalement dépendantes fonctionnellement de la totalité de la clé primaire Tout attribut n’appartenant par à la clef ne dépend par que d’une partie de la clef Num_salarie Nom Num_projet Heures 20036 Durand 1 22 2 10 36950 Leroux 5 45002 Franck 3 9 7 Num_salarie Num_projet Heures 20036 1 22 2 10 36950 5 45002 3 9 7 Num_salarie Date 20036 Durand 36950 Leroux 45002 Franck

22 Troisième forme normale
SGBD Définition et exemple Clefs Contraintes d’intégrité Normalisation d’une BDR Attentes Troisième forme normale Être en deuxième forme normale Tout attribut n’appartenant pas à une clef ne dépend pas que d’un attribut non clé Si une valeur d’un champ non clé peut être déduite d’un autre champ non clé, alors la table n’est pas dans une 3ème forme normale Num_salarié Nom Num_Service Nom_service Num_chef 35 Dupont 5 Informatique 4580 42 Martin 6 vente 4120 Num_client Nom Num_service 35 Dupont 5 42 Martin 6 Num_service Num_chef Nom_service 5 4580 informatique 6 4120 vente Anomalie de suppression Anomalie d’insertion : nouveau service

23 La normalisation n’est pas une finalité, mais un outil
SGBD Définition et exemple Clefs Contraintes d’intégrité Normalisation d’une BDR Attentes La normalisation n’est pas une finalité, mais un outil On ne peut dénormaliser que si on a préalablement normaliser justification

24 Indépendance physique Indépendance logique
SGBD Définition et exemple Clefs Contraintes Normalisation Attentes Indépendance physique Indépendance logique Efficacité des accès aux données Administration centralisée des données Non redondance des données Cohérence des données Partageabilité des données Sécurité des données Résistance aux pannes

25 Conception de BdDR Preuve… Cependant …
La conception d’une base de données n’est pas un domaine réservé aux informaticiens ! Preuve… Les logiciels de type SGBDR sont intégrés aux suites bureautiques les plus connues. Ex: ACCESS du pack Office. Cependant … La maîtrise d’un SGBDR est loin d ’être aussi facile à acquérir que celle d ’un logiciel de traitement de texte par ex.

26 Modélisation http://www.med.univ-rennes1.fr Introduction Définition
Construction UML et Merise

27 Modèle entité association
Modélisation Introduction Définition Construction UML et Merise Modèle entité association Proposé par Chen (USA) en 1976 Tardieu en France, 1975 Intégré à Merise en 1979 Repris par le diagramme de classe d’UML Pour faire un MCD : utilisation des diagrammes de classes Uniquement (pas d’autres diagrammes : cas, séquence…)

28 Les différentes composantes :
Modélisation Introduction Définition Construction UML et Merise Les différentes composantes : Attributs Classes Méthodes Associations Cardinalités

29 Modélisation : pas forcement lié au monde réel
Introduction Définition : Classe Construction UML et Merise Description abstraite d’un objet de même structure et de même comportement ~ Acteur Modélisation : pas forcement lié au monde réel ELEVE MATIERE SALLE

30 Sert à caractériser les classes et les associations Exemple :
Modélisation Introduction Définition : Attribut Construction UML et Merise Données élémentaires Sert à caractériser les classes et les associations Exemple : ELEVE MATIERE SALLE ID_eleve Nom Prenom Adresse Année naissance ID_matiere Nom Coefficient Année ID_salle Nombre_place Batiment

31 Un ou plusieurs attributs
Modélisation Introduction Définition : Clefs Construction UML et Merise Un ou plusieurs attributs Décrit un et un seul tuple de la classe (enregistrement) ELEVE MATIERE SALLE ID_eleve Nom Prénom Adresse Année naissance ID_matiere Nom Coefficient Année ID_salle Nombre_place bâtiment

32 Association = relation Lie deux classes
Modélisation Introduction Définition : Association Construction UML et Merise Association = relation Lie deux classes ELEVE MATIERE SUIT ID_eleve Nom Prénom Adresse Année naissance ID_matiere Nom Coefficient Année MATIERE EST DISPENSEE EN SALLE ID_matiere Nom Coefficient Année ID_salle Nombre_place bâtiment

33 Dimension : nombre de pattes de l’association
Modélisation Introduction Définition : Association Construction UML et Merise ELEVE MATIERE SUIT ID_eleve Nom Prénom Adresse Année naissance ID_matiere Nom Coefficient Année Dimension : nombre de pattes de l’association Collection : liste des classes qui participent à l’association Exemple de « suit » est de dimension 2 sa collection est {ELEVES, MATIERE}

34 PERSONNE VILLES Numéro Nom adresse ID_ville Nom Département Naissance
Modélisation Introduction Définition : Association de dimension 3 Construction UML et Merise PERSONNE VILLES Numéro Nom adresse ID_ville Nom Département Naissance DATE JJMMAAAA événement

35 Modélisation Introduction Définition Construction : Cardinalités UML et Merise La cardinalité indique le nombre d’occurrences minimum et maximum qui peuvent intervenir dans une association. Si la valeur de la cardinalité minimum est : 0 : certaines occurrences de l’entité peuvent ne pas participer à l'association, 1 : toutes les occurrences de l’entité participent à l'association. Si la valeur de la cardinalité maximale est : 1 : toutes les occurrences de l’entités participent au plus une fois à l'association, * : certaines occurrences de l’entité peuvent participer plusieurs fois à l'association Salle MATIÈRE Numéro salle 1..* 1..1 Nom matière Nombre places Coefficient Année matière

36 Modélisation 1..* 1..1 1..* 0..* 1..* 0..* 1..* 0..* 1..* 1..*
Introduction Définition Construction : Cardinalités UML et Merise ENSEIGNANT 1..* SALLE Numéro enseignant 1..1 Nom enseignant Numéro salle EST RESPONSABLE DE Nombre places 1..* EST DIPENSÉE 0..* 1..* ENSEIGNE MATIÈRE 0..* Nom matière PRÉ_REQUIE Coefficient 1..* Année matière 0..* 1..* SUIT Note 1..* ÉLÈVE Numéro élève Nom élève Adresse élève Année naissance

37 Modélisation http://www.med.univ-rennes1.fr Introduction Définition
Construction : Cardinalités UML et Merise

38 Modèle conceptuel de données
Modélisation Introduction Définition Construction : Cardinalités UML et Merise UML MERISE Diagramme de classes Modèle conceptuel de données Classe Entité Association (Relation) Multiplicité Cardinalité Objet Occurrence

39 Traduction du diagramme de classe en BDR 5 règles :
De l’UML vers les BDR Les associations 1.1 Les associations 1.* Les associations *.* Les associations 0..1,* Traduction du diagramme de classe en BDR 5 règles : Règle 1 : Les classes deviennent des tables, les attributs les colonnes Règles : On gère les 3 types d’association. 1.1 si les deux cardinalités sont 0..1 ou 1..1 1.* si une des deux cardinalités est 0..n ou 1..n *.* si les deux cardinalités sont 0..n ou 1..n

40 Livre Etat_livre Référence_li Num_etat_livre Couverture Pages
De l’UML vers les BDR Règles 2 : Les associations 1.1 Les associations 1.* Les associations *.* Les associations 0..1,* A B 1 Table A (Clé_A Clé Primaire, Autres attributs de Référence B) Table B (Clé_B Clé Primaire, Autres attributs de Référence A) Livre Etat_livre Référence_li 1 Num_etat_livre Couverture Pages Pourcent_usure 1 Couverture, Pages, Pourcent_usure)

41 OEUVRE(Num_oeuvre,Titre, ISBN) Oeuvre
De l’UML vers les BDR Règle 2 : Les associations 1.1 Règle 3 : Les associations 1.* Les associations *.* Les associations 0..1,* A B 1 * Table A (Clé_A Clé Primaire, Autres attributs de A) Table B (Clé_B Clé Primaire, Clé_A Référence A, Autres attributs de B) Livre Référence_li 1..* 1 LIVRE(Référence_li, @Num_etat_livre, @Num_oeuvre) OEUVRE(Num_oeuvre,Titre, ISBN) Oeuvre Num_oeuvre Titre ISBN

42 Table A (Clé_A Clé Primaire, Autres attributs de A)
De l’UML vers les BDR Règle 2 : Les associations 1.1 Règle 3 : Les associations 1.* Rège 4 : Les associations *.* Les associations 0..1,* A B * * * * Table A (Clé_A Clé Primaire, Autres attributs de A) Table B (Clé_B Clé Primaire, Autres attributs de B) Table C (Clé_A Référence A, Clé_B Référence B, Clé primaire(Clé_A, Clé_B))

43 Oeuvre Mot_clé Titre Nom_mot ISBN OEUVRE(Num_oeuvre,Titre, ISBN)
De l’UML vers les BDR Règle 2 : Les associations 1.1 Règle 3 : Les associations 1.* Rège 4 : Les associations *.* Les associations 0..1,* Oeuvre Mot_clé 0..* Titre ISBN Nom_mot 0..5 OEUVRE(Num_oeuvre,Titre, ISBN) MOT_CLE(Ident_mot, Nom_mot) Table de jointure : Num_oeuvre, @ Ident_mot)

44 De l’UML vers les BDR http://www.med.univ-rennes1.fr
Règle 2 : Les associations 1.1 Règle 3 : Les associations 1.* Règle 4 : Les associations *.* Règles 5 : Les associations ternaires

45 De l’UML vers les BDR http://www.med.univ-rennes1.fr
Règle 2 : Les associations 1.1 Règle 3 : Les associations 1.* Règle 4 : Les associations *.* Règles 5 : Les associations ternaires