Systèmes de gestion de BD

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1 Systèmes de gestion de BD
Généralités

2 Historique Origine « course à la lune » SGBD : 1er congrès en 1964
Produits de la recherche IBM

3 Génération I : SGBD Hiérarchiques Génération II : SGBD réseaux
Génération 0 : SGF Génération I : SGBD Hiérarchiques ( ) Génération II : SGBD réseaux ( ) Génération III : SGBD relationnels ( ) Génération IV : SGBD Relationnel-Objet ( )

4 Services Conception en 3 couches Persistance des données SGF intégré
Sécurité des données Administration centralisée Consistance (théorie, normalisation)

5 Développement en 3 couches
Couche conceptuelle Chef de projet analystes Couche logique Programmeurs DBA Programmeurs système DBA Couche physique

6 Le Modèle Conceptuel de Données (MCD)
Entité-Associations

7 Type d’entité

8 Associations

9 Associations (suite) Cardinalité (liens hiérarchiques, fonctionnels et maillés) Propriétés Arité (binaires, ternaires, … , n-aires Réflexivité

10 Types de liens 1,N 1,1 : Lien hiérarchique 1,1 1,N : Lien fonctionnel
1,N ,N : Lien maillé

11 Racine feuilles = hiérarchique
Feuilles racine = fonctionnel b1 b2 b3 a2 a1 a1 Lien maillé b1 b2 b3 b4 b5

12 Associations (suite)

13 Associations (suite)

14 Acteur FILMS PERSONNES Réalisateur Scénariste Décorateur

15 MUSEE numMusee nom numStatue nomStatue sculpteur directeur_musee

16 STATUES numStatue nomStatue sculpteur MUSEE numMusee Nom directeur Expose

17 Le modèle relationnel

18 Généralités Né en 70 d'une thèse (E. Codd) Vision ensembliste
Implémentation d'un ensemble = une table Type d'entité = une table Concept de domaine : ensemble de valeurs

19 table = sous-ensemble du produit cartésien de domaines
colonne = attribut ligne = n-uplet ou tuple Schéma relationnel = nom + liste des attributs Employes(numemp, nom, prénom,salaire, emploi, département)

20 clés candidates, clé primaire, clés secondaires
intention d’une table, extension d’une table

21 Traduction MCD Relationnel
Un type d'entité = une table Une association construite sur un lien maillé = une table Le lien fonctionnel est traduit par un attribut représentant l’association Les propriétés de l’association sur lien fonctionnel l’accompagnent

22 Règles d’intégrité fonctionnelle
Unicité : Clé primaire (valeur unique, non nulle, implémentée par index) Référence : Pas de BD sans elle ! Domaine : Appartenance d'un attribut à un domaine

23 Intégrité fonctionnelle
Chaque feuille de l’arbre voit sa racine !

24 Algèbre relationnelle
Opérateurs monadiques

25 Restriction

26 Projection

27 Algèbre relationnelle
Opérateurs dyadiques

28 Intersection

29 Union

30 Différence

31 Produit cartésien

32 Jointures Equi-jointure et inéqui-jointure theta-jointures
semi-jointures jointure et semi-jointure naturelles

33 Jointures (suite)

34 Composition d’opérations
EMP(numemp, nomemp, salaire, emploi, departement) DEPT(numdept, nomdept, adresse, ville)

35 Composition d’opérations

36 Normalisation

37 Anomalies de fonctionnement
Relation universelle: U(numemp, nomemp, salaire, emploi, departement, directeur, service, batiment, adresse, bureau, telephone) Incohérences Perte de performances

38 Dépendances fonctionnelles
Modèle « valeur » Attention au sens de la flèche! Les données doivent avoir des valeurs stables : NIP  âge  L’étudiant doit garder le même âge !!

39 Axiomes d’Armstrong Réflexivité Augmentation Transitivité
Pseudo-transitivité Union Décomposition

40 Réflexivité : X  Y  X  Y Augmentation : X  Y  X  YW et W Transitivité : X  Y  X  Z et Y  Z

41 Pseudo-transitivité : X  Y  XW Z
et YW  Z Union : X  Y  X  YZ et X  Z Décomposition : X  YZ  X  Y et X  Z

42 Graphe de D.F Couverture minimale Couverture maximale
Fermeture transitive Conformité des schémas de D.F

43 A B C D E Graphe F

44 A B C D E Couverture minimale de F

45 A B C D E Fermeture transitive de F notée F+

46 Décomposition « sans perte »
Projection et jointure : U  U1 U ->U2 U  U3 on doit avoir : U= U1 join U2 join U3

47 Première forme normale (1NF)
Tous les attributs sont construits sur des domaines simples. Personnes(numper, nom, enfants) Pas 1NF

48 1 TOTO Pierre, Paul, jacques 2 TRUC Marie, Jean, Françoise 3 MACHIN Georges, Amelie Pierre 1 Paul Jacques Marie 2 Jean … 1 TOTO 2 TRUC 3 MACHIN

49 Deuxième forme normale (2NF)
Clé primaire multi-attributs Pas de dépendance entre une partie de la clé et un attribut non clé.

50 Anomalies de fonctionnement
ex : Stock(refpiece, entrepot, qté, adresse) Insertion : parfois impossible quand toute la clé n’est pas déterminée Mise à jour: balayage exhaustif Suppression : perte possible d’informations associées.

51 Exemple de table non 2NF Stock(refpiece, entrepot, qté, adresse)
Doit être décomposée en : Stock(refpiece, entrepot, qté) Local(entrepot, adresse)

52 Troisième forme normale (3NF)
Pas de dépendance entre attributs non-clé (La clé primaire agit seule vers les autres attributs)

53 Table non 3NF EMP(numemp, nom, service, batiment) (service  bâtiment)
Décomposition: EMP(numemp, nom, service) Localisation(service, batiment)

54 Forme importante Parmi toutes les solutions possibles, il en existe au moins une qui préserve toutes les D.F

55 Forme de Boyce-Codd (BCNF)
La clé ne dépend pas d’attributs non-clé (La clé primaire est la seule clé de la table) En général, perte de D.F

56 Exemple de non BCNF Entretiens(candidat, datexam, heure, jury, salle)
Avec les D.F : Candidat, datexam  heure, jury, salle Jury, datexam, heure  candidat Jury, datexam  salle

57 Décomposition La D.F jury, datexam, heurecandidat est perdue
Entretiens(candidat, datexam, heure, jury) Planning(jury, datexam, salle) La D.F jury, datexam, heurecandidat est perdue

58 Dépendances multi-valuées
AVION VOL PILOTE 100 10 Pierre 20 200 Paul 30 Il n’y a pas de clé possible pour cette table !

59 Si on a x1zy1 et x2zy2 Si on peut avoir, qu’on a eu ou qu’on aura : x2zy1 et/ou x1zy2 Alors, il y a multi-détermination entre X et Y Z assure un rôle de corrélation entre les deux ensembles X et Y

60 Axiomes Complémentation Multi-augmentation Pseudo-transitivité
Coalescence Union Intersection Différence

61 4NF Décomposition sans perte d’un ensemble de D.M:
Toute source de DM détermine un attribut