Systmes de gestion de BD

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 0 SGF
• Génération I SGBD Hiérarchiques
• (1965-1970)
• Génération II SGBD réseaux
• (1970-1980)
• Génération III SGBD relationnels
• (1985-2000)
• Génération IV SGBD Relationnel-Objet
• (1995- .)

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)

• Modèle
• Entité-Associations

7
Type dentité
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 1,N Lien maillé

11
Racine feuilles hiérarchique
a
Feuilles racine fonctionnel
b1
b2
b3
a2
a1
a1
Lien maillé
b5
b4
b1
b2
b3
12
Associations (suite)
13
Associations (suite)
14
FILMS
Acteur
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 dune table, extension dune 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 lassociation
• Les propriétés de lassociation sur lien
  fonctionnel laccompagnent

22
Règles dintégrité 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 larbre 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 dopérations

• EMP(numemp, nomemp, salaire, emploi, departement)
• DEPT(numdept, nomdept, adresse, ville)

35
Composition dopérations
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 ? Létudiant doit garder le même
  âge !!

39
Axiomes dArmstrong

• 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 -gtU2
• 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
(No Transcript)
49
Deuxième forme normale(2NF)

• 1NF
• 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
  nest pas déterminée
• Mise à jour balayage exhaustif
• Suppression perte possible dinformations
  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)

• 2NF
• 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)

• 3NF
• La clé ne dépend pas dattributs 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

• 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

Il ny a pas de clé possible pour cette table !
59

• Si on a x1zy1 et x2zy2
• Si on peut avoir, quon a eu ou quon 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 dun ensemble de D.M
• Toute source de DM détermine un attribut