Bases de Données et pédagogie

Bases de Données et pédagogie
Comment enseigner les bases de données en Baccalauréat Professionnel tertiaire ? Approche par le concept ou approche par les sorties ?

1 INTRODUCTION Pourquoi l'analyse conceptuelle? Qu'est-ce-que l'analyse conceptuelle? 1.1 La situation La situation est toujours ainsi au point de départ Un problème de gestion Un outil informatique Un utilisateur doit décider, agir… dans son organisation. Il a besoin d'informations pour résoudre un problème particulier. Il veut automatiser certains traitements. Un ordinateur + ses logiciels PC… + Access ou StarOffice...

1.2 - La démarche par étapes L'analyse préalable Faire le tour du problème : interview, discussion, documents Proposer une idée de solution avec les choix majeurs Evaluer le projet de solution

La conception de la solution Définir les données et les traitements Le développement du projet La description détaillée de l'organisation des données c'est à dire de la saisie, l'édition, les bases de données. La réalisation et tests. La mise en œuvre Saisie complète des données Formation des utilisateurs Démarrage et mise au point finale

1.3 Les différents niveaux d’analyse Conception 1 : Le niveau conceptuel : le MCD La solution est définie de manière abstraite par un modèle conceptuel : le modèle entité-association appelé aussi modèle relationnel. Conception 2 : Le niveau logique ou organisationnel : modèle logique des données avec son Schéma conceptuel des données Développement : Le niveau technique avec le Schéma physique de la base Il faut rendre le MCD exploitable par le logiciel de base de données. On intègre à la solution, les caractéristiques du logiciel. On transforme le modèle selon un formalisme fourni par le modèle relationnel. Celui-ci est à la base des SGBDR. C’est la description détaillée de la solution.

1.4 - L' analyse conceptuelle des données est : La recherche des informations élémentaires d'un problème de gestion : système de gestion. La compréhension des règles de gestion La représentation normalisée du système d'information c'est à dire la modélisation. Le "Modèle conceptuel de données" (MCD ) que nous utiliserons est le "Modèle Entité Association". La schématisation du modèle (SCD, Schéma conceptuel de données). La représentation sous forme de schéma visuel d'une base de données conceptualisée se fait selon un modèle dont la définition constitue une sorte de norme universelle. Le schéma réalisé conformément au modèle constitue un support / moyen de communication entre les acteurs du système et les informaticiens (éventuellement). L'analyse conceptuelle débouche bien entendu sur la mise en oeuvre technique, accompagnée de la réalisation de supports visuels

2 Le vocabulaire et les règles du MCD Le vocabulaire précis et les règles sont indépendants des logiciels. 2.1 - L'entité Définition La connaissance de l'activité de l'organisation étudiée et des procédures de gestion, permet de définir les ensembles de données nécessaires à la gestion : les entités.

Les entités : L’entité récapitule les données de même nature. Ainsi, l’entité SALARIES va récapituler toutes les caractéristiques de chaque salarié de l’entreprise. Nom de l’entité Caractéristique des éléments de l’entité, les caractéristiques des salariés dans le cas présent. Ces caractéristiques prennent le nom de propriétés ou attributs SALARIES SAL_NUM_SS SAL_NOM SAL_PRENOM SAL_ADRESSE SAL_CP SAL_VILLE Propriétés ou attributs de l’entité SALARIE Les informations élémentaires qui décrivent une entité sont appelés « Attributs » ou « Propriétés » de l’entité

2.1.2 Identifiant d’Entité Toute entité doit obligatoirement posséder une propriété identifiante. Le choix de cette propriété est libre. Cependant, le fait d’élire une propriété comme identifiante entraîne deux conséquences : Son contenu ne pourra jamais être vide. Elle devra obligatoirement être renseignée. Les doublons seront interdits. Ainsi, si je désigne le nom d’un salarié, SAL_NOM comme propriété identifiante, je ne pourrais jamais dans mon système d’informations avoir deux nom de salarié identiques. Le fait de choisir le numéro de Sécurité Sociale comme identifiant, correspond aux deux contraintes, toujours renseigné et impossibilité de doublons. SALARIES La propriété déclarée identifiante est soulignée. SAL_NUM_SS SAL_NOM Toute entité doit posséder une propriété identifiante L’identifiant est la Propriété ou Attribut qui permet de distinguer un élément de l’entité de manière UNIQUE

2.1.3 Représentation tabulaire des informations SAL_NUM_SS SAL_NOM SAL_PRENOM Delage Robert Occurrences de l’entité Aubert Evelyne Ait-ouadi Farid Dans le cas ci-dessus, l’entité SALARIE est représentée sous forme tabulaire. Son contenu représente les éléments d’information sur les caractéristiques de l’entité. Chaque ligne prend le nom d’occurrence. Ainsi, , Delage, Robert est la première occurrence de l’entité SALARIE qui en comporte trois dans le cas présent.

2.1.5 Correspondance avec un logiciel SGBDR : Les tables On passe ici du modèle logique (en l'occurrence le modèle relationnel) au niveau technique ou physique. Pratiquement, on réalise ce passage sur l'ordinateur. Une entité donne naissance à une table dans un SGBDR. La table est un objet informatique regroupant ici tous les individus (les occurrences) de l'entité. · les colonnes ou champs : dans la table de l'entité, chaque colonne correspond à un attribut de l'entité. · un attribut particulier est l' "identifiant" de chaque "individu" (occurrence), c'est à dire un numéro unique pour chaque individu. C'est la "clé primaire" de la table. · les lignes : chaque ligne correspond à une occurrence de l'entité, ou "enregistrement". Une occurrence est notée sur une seule ligne.

2.2 L’association Il peut arriver qu’une relation «naturelle» ou forte existe entre deux entités. Ainsi, si dans une entreprise il existe une entité SALARIES et une entité SERVICES de l’entreprise, il existe à l’évidence une relation « naturelle » entre ces deux objets qui peut être caractérisée par un verbe comme travaille. Cette relation se nomme une association et se représente par le symbole : SALARIES SERVICES SAL_NUM_SS SAL_NOM SAL_PRENOM SAL_ADRESSE SAL_CP SAL_VILLE SER_NUM SER_NOM SER_DESCRIPTION Lien Travaille Tra_Date Lien Nb : Une association peut être porteuse de propriétés, Tra_Date dans le cas présent

Les cardinalités entre deux entités Les cardinalités d’une entité vers une autre, vont avoir pour but d’indiquer combien de fois l’événement va se produire au minimum = Cardinalités mini (0 ou 1 fois) et combien de fois l’événement va se produire au maximum 1 ou plusieurs fois (n). Cardinalités Minimales : Reprenons notre exemple : Prenons une premier sens de lecture de SALARIE vers SERVICE. Nous devrons répondre à la question suivante : Au Minimum : Un salarié travaille dans 0 ou 1 service, en d’autres termes, un salarié peut-il ne pas travailler (ne pas être affecté) dans un service ? Si la réponse est Oui, elle sera matérialisée par le nombre 0. Si la réponse est Non cela signifiera qu’il est obligatoirement affecté à un service. SERVICES Cardinalité Mini SALARIES SER_NUM SER_NOM SER_DESCRIPTION 0, Travaille SAL_NUM_SS SAL_NOM Tra_Date Sens de lecture

Cardinalités Maximales : Au Maximum : Un salarié travaille au maximum dans un service ou peut-il travailler, (être affecté) dans plusieurs services. Si la réponse est, : Il travaille ( il est affecté) dans au maximum une service, la cardinalité maxi sera 1 Sinon, s’il peut travailler dans plusieurs services, la réponse sera plusieurs et sera matérialisée par n . Dans le cas ci-dessous, la lecture de SALARIE vers SERVICE devient : Un salarié travaille au minimum 0 fois dans un service (ou il peut ne pas travailler, être affecté, dans un service mais par contre il travaille au maximum dans 1 service). SERVICES Cardinalité Maxi 0,1 SALARIES SER_NUM SER_NOM SER_DESCRIPTION Travaille SAL_NUM_SS SAL_NOM Tra_Date

Définition des cardinalités de SERVICES vers SALARIES SERVICES SALARIES 0,1 1,n Travaille SER_NUM SER_NOM SER_DESCRIPTION SAL_NUM_SS SAL_NOM Tra_Date Sens de lecture Cardinalités Mini : - Un service fait travailler au moins un salarié (Card Min = 1). Cardinalités Maxi : - Un service fait travailler au maximum plusieurs salariés, (Card Max = n). Ce Modèle Conceptuel de Données (M.C.D.) est maintenant complet et porteur de sens. La lecture est double, de SALARIES vers SERVICES, un salarié peut ne pas travailler dans un service (Cardinalité Maxi=0) mais s’il est affecté, il est affecté au plus dans un (Cardinalité Min=1). A contrario de SERVICES vers SALARIES, un service fait travailler au moins un salarié (Cardinalité Mini=1), mais il peut au maximum en faire travailler plusieurs (Cardinalité Maxi=n)

Le Modèle Physique des Données (MPD) Pour passer du Modèle Conceptuel des Données (MCD) au Modèle Physique des données (MPD), il suffit d’analyser les cardinalités maxi entre deux entités et d’appliquer la règle de passage du MCD au MPD. 0,n 1,1 Possède PROPRIETAIRES BIENS

La méthode de construction d’un MCD 3.1 La recherche des données de la base Il s’agit de trouver et de définir : - les attributs ou propriétés des entités, - les attributs des associations, - les données calculées dont on peut avoir besoin. Elle sont calculées dans les requêtes ou formulaires ou les états. L’ensemble des informations constitue les données de la base. Cette recherche aboutira à la mise en évidence des entités

3.2 Le dictionnaire des données Définition Le dictionnaire des données est à la fois le support du travail et le résultat de la recherche et analyse des données. Il se présente sous la forme d'un tableau Présentation Dans ce tableau, chaque donnée est représentée par : 1/ son nom informatique, c'est à dire un mnémonique ou un nom en clair, 2/ une description, 3/ son type numérique, alphabétique, logique... 4/ sa dimension en nombre de caractères, 5/ éventuellement les calculs qui permettent de la générer

3.3 - Le schéma de la base Au stade de la conception, on réalise le schéma conceptuel des données. FAMILLE N°famille Nomchef Prénomchef Numrue Nomrue Adresseville Téléphone Nbreenfants ENFANT N°enfant NomEnfant PrénomEnfant DateNaissance Datecréation ParticularitéAlim 1,1 1,n Appartenir

Au stade de la mise en œuvre, on réalise le schéma physique de la base :

Modèle Physique des données et ACCESS Modèle Physique des données et ACCESS Cas 1 : Cardinalités Maxi Singulier Pluriel ou Pluriel Singulier (.,1->.,n ou .,n->.,1) La Clef étrangère PRO_NUM dans BIENS permet de faire le lien, la jointure, avec la table PR0PRIETAIRES Une fois la jointure établie sur le Numéro de propriétaire, la requête permet d’aller interroger les informations contenues dans les deux tables

Modèle Physique des données et ACCESS Cas 2 : Cardinalités Maxi Pluriel Pluriel (.,n ->.,n ) Si par requête, nous voulons connaître les propriétaires des biens, nous devrons : Choisir les trois tables PROPRIETAIRES, Possède et BIENS = Sélection Vérifier les relations entre les différentes tables = Jointures Indiquer les champs à afficher = Projection

Le concept de requête La requête représente une extraction d’informations présentes dans la base de données. Cette extraction est mémorisée sous forme d’un langage d’interrogation en SQL Nous retrouvons la Sélection La jointure «JOIN» La projection PRO_NUM,… L’instruction WHERE indique une condition, N° de propriétaire = «01» dans notre exemple.

Le concept de requête Résultat de l’extraction : Cette vision du contenu de la base n’est qu’une extraction des données qui correspondent à un instant «T» aux critères demandés, N° de produit = «01» dans le cas présent. Cette projection n’est pas sauvegardée sur le disque dur. Seule les instructions SQL sont sauvegardées. De ce fait, le fait de faire exécuter la requête permet de toujours obtenir les dernières données disponibles dans la base. Le programme est indépendant des données. NB : Il faut s’efforcer de donner un nom à la requête de telle manière que sa lecture permette de comprendre ce qu’elle va réaliser comme opération. R01_Immeubles_Propriétaires permet de comprendre que nous allons obtenir le nom des propriétaires des immeubles présents dans la base.

Les requêtes : Approche par les sorties Cette méthode consiste à partir du résultat à obtenir. Dans notre exemple des propriétaires et des immeubles, nous désirons connaître les immeubles possédés par le propriétaire N° 1 ALBERT. Les informations attendues sont : N° du Nom du N° de Désignation Propriétaire l'immeuble de l'immeuble Pour obtenir ce résultat les informations sont à rechercher dans les tables PROPRIETAIRES et IMMEUBLES. Cependant, il ne faut pas omettre que dans le cas de cardinalités Pluriel (n), Pluriel (n), une table de correspondance Possède dans notre exemple, permet de mettre en liaison la table des PROPRIETAIRES avec la table des IMMEUBLES. Nous devrons donc sélectionner : La table PROPRIETAIRE La table Possède La table IMMEUBLE

Les requêtes : Approche par les sorties Pour faciliter la compréhension des attendus, les informations souhaitées peuvent être récapitulées dans un tableau. Informations utiles Nom des attributs Nom de la table utilisée Numéro du propriétaire PRO_NUM PROPRIETAIRE Nom du propriétaire PRO_NOM Numéro de l’immeuble BIE_NUM BIENS Nom de l’immeuble BIE_DESIGNATION Etapes à suivre pour réaliser la requête : Etape 1 : La Sélection : Objet support de la condition, N° Propriétaire=«01» Opérations Table(s) ou requête(s) sources(s) Critères de sélection Champ de jointure Champ(s) projeté(s) Requête résultat Sélection Possède (Cette table contient les occurrences recherchées) PRO_NUM=«01» R01_Immeubles_Propriétaires

Les requêtes : Approche par les sorties Pour illustrer cette approche, visualisons sur ACCESS la démarche. Le résultat obtenu à ce stade indique que le propriétaire dont le N° est 01 possède deux occurrences, c’est-à-dire deux biens. A ce stade nous ne connaissons pas encore ni le nom du propriétaire, ni la désignation des biens. Etapes à suivre pour réaliser la requête : Etape 2 : La Jointure : Où se trouvent les informations recherchées et sur quel(s) champ(s) va s’établir la jointure (l’association) entre les tables et requêtes Opérations Table(s) ou requête(s) sources(s) Critères de sélection Champ(s) de jointure Champ(s) projeté(s) Requête résultat Jointure R01_Immeuble_Propri. PROPRIETAIRES IMMEUBLES PRO_NUM BIE_NUM R02_Immeubles_Propriétaires

Les requêtes : Approche par les sorties La jointure permet de mettre en relation les objets R01_Immeuble avec PROPRETIARES et IMMEUBLES à partir de PRO_NUM et de BIE_NUM Etapes à suivre pour réaliser la requête : Etape 3 : La Projection : Quels sont les champs que nous voulons voir apparaître Opérations Table(s) ou requête(s) sources(s) Critères de sélection Champ(s) de jointure Champ(s) projeté(s) Requête résultat Projection R02_Immeuble_Propriétaires. PRO_NUM PRO_NOM BIE_NUM BIE_DESI. Liste des biens du propriétaire n° 01.

Les requêtes : Approche par les sorties Condition Projection des champs Résultats de la requête R02_Immeubles_Propriétaires

Les requêtes : Approche par les sorties Autre solution : Commencer par la jointure Etapes à suivre pour réaliser la requête : Etape 1 : La Jointure : Où se trouvent les informations recherchées et sur quel(s) champ(s) va s’établir la jointure (l’association) entre les tables et requêtes Opérations Table(s) ou requête(s) sources(s) Critères de sélection Champ(s) de jointure Champ(s) projeté(s) Requête résultat Jointure PROPRIETAIRES Possède IMMEUBLES PRO_NUM BIE_NUM R01_Immeubles_Propriétaires

Les requêtes : Approche par les sorties Autre solution : Commencer par la jointure Etapes à suivre pour réaliser la requête : Etape 2 : La sélection : Objet support de la condition, N° Propriétaire=«01» Opérations Table(s) ou requête(s) sources(s) Critères de sélection Champ de jointure Champ(s) projeté(s) Requête résultat Sélection R01_Immeubles_Propriétaires PRO_NUM=«01»

Les requêtes : Approche par les sorties Autre solution : Commencer par la jointure Etapes à suivre pour réaliser la requête : Etape 3 : La Projection : Quels sont les champs que nous voulons voir apparaître Opérations Table(s) ou requête(s) sources(s) Critères de sélection Champ(s) de jointure Champ(s) projeté(s) Requête résultat Projection R01_Immeuble_Propriétaires. PRO_NUM PRO_NOM BIE_NUM BIE_DESI. Liste des biens du propriétaire n° 01. Dans cette approche nous n’avons qu’une requête au lieu de deux.

Vocabulaire à retenir : - Entité – Propriétés - Association -Identifiant – Cardinalités (Mini et Maxi)- Occurrences Outils méthodologiques à retenir : Nomination d’une Propriété Passage du MCD au MPD Jointure Sélection Projection

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