Objectifs des SGBD le modèle conceptuel des données

Cours objectifs des SGBD le modèle conceptuel des données, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Objectifs des SGBD

Indépendance des données
Un aspect important des SGBD vient du principe de d´ecoupage en couches, lequel est inspir´e du d´evelopement d’Arpanet apparu `a la fin des ann´ees 50, qui assure l’ind´ependance des donn´ees par rapport au syst`eme et `a l’architecture, mais aussi par rapport aux probl`emes du monde r´eel qu’il s’agit de mod´eliser.
Le sch´ema conceptuel est issu des travaux des analystes, dirig´es par un chef de projet et correspond a` une mod´elisation purement intellectuelle de l’univers `a g´erer et des param`etres qui doivent ˆetre pris en compte. C’est `a ce niveau qu’op`ere le chef de projet charg´e de la conception de la base.
Le sch´ema logique en est la traduction informatique abstraite (au sens o`u on parle de type abstrait de donn´ees en algorithmique). Selon le mod`ele utilis´e, les donn´ees sont organis´ees selon un sch´ema arborescent (mod`ele hi´erarchique), un graphe (mod`ele r´eseau), des tables (mod`ele relationnel), des objets (mod`ele objet). A ce niveau travaillent des analystes programmeurs et le DBA (Data Base Administrator) ou administrateur de la base de donn´ees. C’est lui qui est responsable de la modification du sch´ema d’analyse dans le but d’optimiser l’exploitation de la base.
Le sch´ema physique correspond `a l’impl´ementation des donn´ees sous forme de fichiers sur disques et g`ere les m´ecanismes d’acc`es. C’est le domaine des programmeurs syst`eme, mais aussi celui du DBA qui peut, lorsque le SGBD le permet, d´ecider des modalit´es d’implantation de la base (position m´ediane sur le disque, nature des fichiers – s´equentiels, ordonn´es, hach´es, . . . ).
Ces 3 niveaux doivent ˆetre ind´ependants, de fa¸con `a permettre la modification de l’un sans pour autant remettre en cause la totalit´e des autres couches, du moins tant que les r`egles d’interface restent respect´ees. Les logiciels d’aide `a l’analyse permettent tous une transformation automatique et normalis´ee du sch´ema d’analyse en un script de cr´eation de la base.

Administration centralisée
Elle prend tout son sens dans le contexte historique de d´eveloppement de l’informatique, par rapport `a une ´epoque o`u, l’anarchie ´etant la r`egle, on nageait, au sein d’une mˆeme entreprise, dans la plus totale incoh´erence. Avec un SGBD, personne ne peut modifier de donn´ees, encore moins leur mode d’organisation, sans y avoir et´ dˆument autoris´e par l’administrateur. Ce dernier a tous les droits sur la base, la cr´ee, l’optimise, suit son ´evolution, g`ere les sauvegardes, ajuste les param`etres, distribue les droits d’acc`es. Il joue le rˆole du responsable syst`eme vis `a vis de ce syst`eme sp´ecifique qu’est le SGBD.
Il utilise un langage de d´efinitions des donn´ees ou DDL en anglais (Data Definition Language), un langage de manipulation de donn´ees ou DML (Data Manipulation Language), ainsi qu’un langage de s´ecurit´ des donn´ees ou DSL (Data Security Language).

Normalisation
C’est un aspect fondamental qui permet l’´echange et la recherche de donn´ees `a travers des syst`emes diff´erents. Malgr´e les d´eveloppements particuliers de chaque ´editeur de logiciel, la normalisation s’est impos´ee tr`es tˆot, que ce soit au niveau des mod`eles (ANSI/SPARC, CODASYL) ou des langages (SQL).
Aujourd’hui, la communication `a travers des SGBD diff´erents est largement utilisée.

Le modèle conceptuel des données

Il existe plusieurs systemes de modelisation. Le plus repandu demeure le mod`ele Entit´e-Association qui est l’aboutissement de m´ethodes d’analyse dont la plus utilis´ee en France est la m´ethode MERISE.

Concepts

Type d’entité
Une entit´ ou individu est un objet discernable des autres objets du monde `a mod´eliser, par exemple une personne, un v´ehicule. Ce peut ˆetre aussi un concept ou une grandeur abstraite. Une entit´ ne peut exister par elle-mˆeme sans ˆetre d´etermin´ee par la liste de ses propri´et´es ou attributs. Une propri´et´ constitue le plus petit el´ement d’information ayant un sens intrins`eque : un nom, une date de naissance, un num´ero de t´el´ephone, . . .
Un type d’entit´ est repr´esent´ee par l’ensemble des entit´es de mˆeme nature que l’on pourra d´eterminer au cours du temps : l’ensemble des individus, des v´ehicules, des comptes en banque, .
Chaque entit´ devra pouvoir ˆetre distingu´ee de fa¸con unique par un identifiant ou cl´e. Ce dernier est en g´en´eral repr´esent´ par une propri´et´ particuli`ere. L’usage veut qu’elle soit soulign´ee dans la repr´esentation graphique du type d’entité.

Association
C’est un lien logique entre 2 ou plusieurs types d’entit´. Elle est le plus souvent per¸cue comme une action entre des cat´egories d’objets et se traduit presque toujours par un verbe. On dira ainsi qu’un auteur publie (cf. fig) des ouvrages
Une association peut aussi poss´eder des propri´et´es qui dans ce cas n’appartiennent en propre `a aucun des types d’entit´es qu’elle relie.
On distingue :
– Les associations binaires qui relient entre elles les diff´erentes instances de deux types d’entit´.
– Les associations n-aires (n > 2) qui relient les instances de n types d’entit´.
– Les associations r´eflexives qui relient des instances d’un type d’entit´ avec d’autres instances du mˆeme type. On en trouve un exemple dans l’association Composant-Compos´e qui traduit le fait qu’une pi`ece de machine peut ˆetre un assemblage de plusieurs autres composants, et r´eciproquement.

Cardinalités
Les cardinalit´es d’une association sont un el´ement cl´e de la traduction du MCD vers un mod`ele logique. Elles permettent de pr´eciser les nombres minimum, et surtout maximum d’occurrences d’une entit´ pouvant ˆetre impliqu´ee dans les occurrences de l’association.
Il faut faire tr`es attention au fait que les normes US et europ´eennes sont inverses l’une de l’autre dans la repr´esentation des cardinalit´es. En Europe, et en France plus particuli`erement, les cardinalit´es sont plac´ees vis `a vis du type d’entit´ qu’elles renseignent. Ainsi, dans l’exemple ci-dessous, un client passe de 0 `a plusieurs commandes, et une commande est pass´ee par un client et un seul. L’interpr´etation de ces cardinalit´es seraient invers´ees si le sch´ema figurait dans un livre publi´e aux USA.