Chapitre 0 : Introduction aux BDO et BDRO

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Chapitre 0 Introduction aux BDO et BD-RO

• Module M2.OSIE.10.11 Bases de données avancées
• Céline Quénu - Année Universitaire 2004/2005

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Plan

• Quelques rappels
• Base de données et SGBD
• Modèle relationnel
• Modèle objet
• Bases de données relationnelles et des langages
  de programmation orientés objet
• Un peu dhistoire gt BDO ET BD-RO

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Base de donnée ?

• Définition
• Ensemble de données  persistantes  modélisant
  les objets/concepts du mode réel et servant de
  support à une application informatique
• Critères
• Interrogeables par le contenu
• Possibilité de retrouver la structure des données
• Cest aussi une discipline de recherche
• développement de concepts, de méthodes et
  dalgorithmes pour pouvoir gérer des données sur
  mémoire secondaire.

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SGBD ?

• Définition
• Outil informatique permettant la sauvegarde,
  linterrogation, la recherche et la mise en forme
  de données stockées sur mémoire secondaire

• Un environnement base de données sera donc
  construit autour du SGBD de la manière suivante

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SGBD ?

• Objectifs dun SGBD
• Indépendance des programmes aux données
• Manipulation des données par des langages non
  procéduraux
• Administration facilitée des données
• Efficacité des accès aux données
• Cohérence des données
• Partage des données
• Sécurité des données

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SGBD ?

• Fonctions dun SGBD
• Description des données
• propose une interface pour décrire les données
• Recherche des données
• langage dinterrogation assertionnel pour
  retrouver les données par leur contenu
• Mise à jour des données
• insertion, modification et suppression de données
  dans la base
• Contrôle de lintégrité des données
• Gestion des transactions
• sassurer quun groupe de mises à jour est
  totalement exécuté ou pas du tout
• Nouvelles fonctions
• déclencheurs qui rendent les bases de données
  actives

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SGBD ?

• Les SGBD les plus répandus à lheure actuelle
  sont les SGBD  relationnelles 
• ORACLE, DB2, SQL Server
• Ils sont basés sur le modèle relationnel
  développé par Codd dans les années 70

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Le modèle relationnel

• La relation
• table de données caractérisée par un nom
• Lattribut
• la colonne dune table (ie la colonne dune
  relation)
• Le domaine
• le domaine de valeur que peut prendre une donnée
  dune relation
• Syntaxe dune relation selon le modèle
  relationnel
• Nom_relation (attribut1, attribut 2, ,
  attributn)

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Le modèle relationnel
La relation Vins(NV, CRU,MILL,DEG,REG) peut
comporter la table suivante
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Le modèle relationnel

• Règles de bases
• Unicité des clés
• Il ne peut exister déléments en double dans une
  relation.
• Pour identifier les t-uples sans donner toutes
  les valeurs introduction de la notion de clé.
• Définition dune clé
• Ensemble minimal dattributs dont la connaissance
  des valeurs permet didentifier un t-uple de la
  relation considérée de façon unique
• Contraintes de référence
• un type dassociation est modélisé par une
  relation comportant les clés des entités
  participants ainsi que les caractéristiques
  propres à lassociation

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Le modèle relationnel

• Règles de base (suite)
• Les contraintes de domaine
• les domaines de valeur dune colonne de relation
  peuvent vérifier une assertion logique
• Exemple on veut que le salaire dun employé
  soit supérieur au SMIC mais inférieur à 1 000 000F

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Le modèle objet

• Définition dun objet
• abstraction informatique dune entité du monde
  réel par une identité, un état et un comportement
• Exemple un véhicule V1
• Etat numéro, marque, tye, moteur
• Comportement créer() détruire() démarrer()
  rouler() stopper()

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Le modèle objet

• Identité dobjet référence unique et invariante
  attribuée à un objet lors de sa création
  permettant de le désigner et de le retrouver tout
  au long de sa vie.
• Remarque lattribution didentifiants internes
  invariants dans une base de données objet
  soppose aux bases de données relationnelles dans
  lesquelles les données ne sont identifiées que
  par des valeurs (clés)

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Le modèle objet

• Partie statique dun objet les attributs
• Ce sont les caractéristiques dun objet désignées
  par un nom permettant de mémoriser une ou
  plusieurs valeurs ou un ou plusieurs identifiants
  dobjet
• Partie dynamique les opérations
• Modélisation dune action applicable sur un
  objet, caractérisée par une en-tête appelée
  signature et définissant son nom ses paramètres
  dappel et de retour.

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Le modèle objet

• Les types abstraits dobjet la classe
• Implémentation dune ou plusieurs interfaces sous
  la forme dun moule permettant de spécifier un
  ensemble de propriétés dobjets et de créer des
  objets possédant ces propriétés
• Ici parler des avantages du modèle objet ie les
  possibilités de liens sémantiques riches,
  dhéritage, de types abstrait et autres ????

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Un peu dhistoire

• Pourquoi arriver à sintéresser à la conception
  de BD-RO ou de BDO ???
• Cest le résultat de la conjonction de plusieurs
  phénomènes dans le début des années 90
• Traditionnellement SGBDR dédiés à des
  applications de gestion
• Or généralisation de lemploi de
  linformatique, nouvelles applications et de
  nouveaux besoins
• CAO, bureautique, génie logiciel, gestion de
  données spatiales ou géographiques
• gt Mise en évidence des limites du relationnel

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Un peu dhistoire

• Limites avancées du relationnel
• Trop grande simplicité du modèle données
  stockées dans les relations sont élémentaires
• Rend difficile la gestion de données complexes
• Exemple en bureautique documents présente unes
  structure complexe, comprenant un titre, des
  auteurs, un ensemble de chapitre, des sections,
  elles-mêmes composées de paragraphes, de figures,
  de photos. Les sections peuvent se référencer
  mutuellement, certaines figures peuvent
  appartenir à plusieurs documents différents
• Rend difficile la gestion de nouveaux types de
  données comme le son, limage, la vidéo etc

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Un peu dhistoire

• Limites avancées du relationnel (bis)
• Puissance de calcul peut savérer limitée
• Les langages de requête ne permettent pas
  toujours dexprimer tous les traitements
• Le programmeur est donc amené à utiliser deux
  langages
• Un langage impératif C, Pascal etc
• Un langage déclaratif SQL
• Mais
• Pbs de communications entre ces deux langages
• Le programmeur doit choisir qui du SGBD ou du
  langage de programmation doit effectuer les
  opérations
• Dégradation des performances du système mais
  aussi du programmeur

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Un peu dhistoire

• Dans les années 80, la recherche en BD sest
  attachée à développer des solutions à ces pbs
• Deux axes de recherche
• 1 - Proposer de nouveaux modèles plus riches et
  plus puissants supprimer lobligation de
  représenter des données sous forme élémentaires.
  Possibilités de créer des Ensembles de n-uplets
  Une autre approche est venue des modèles
  sémantiques et de la communauté de lIA en
  proposant des concepts et des mécanismes
  dabstraction, le tout permettant de représenter
  plus fidèlement la réalité
• 2 - Définir de nouveaux langages de programmation
  pour BD, réunissant les fonctionnalités des
  langages de programmation et celles des BD gt

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Un peu dhistoire

• Nouveaux langages de programmation, à nouveau
  deux orientations différentes
• 1 - Issu du monde des bases de données, cherche à
  résoudre le pb du dysfonctionnement entre le
  langage de manipulation et le langage de
  programmation gt naissance des langages
  Pascal/R et Adaplex
• 2 - Issu de la communauté des langages de
  programmation, tente dintégrer la notion de
  persistance à des langages de programmation, avec
  lidée de pouvoir conserver les données
  manipulées par les programmes après leur
  exécution, de façon transparente pour
  lutilisateur, ie sans avoir recours à des
  instructions explicites et quelque soit le type
  de ces données gt

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Un peu dhistoire

• Dans le domaine des langages de programmation, on
  assiste en même temps, à lémergence de nouveaux
  langages
• Les LOO Langages Orientés Objets
• Ont une influence considérable sur le
  développement de nouveaux systèmes, aussi bien
  sur le plan du modèle, que sur le plan des
  langages
• Les LOO offrent des primitives de modélisation
  voisines des modèles sémantiques (considérés
  comme les modèles les plus puissants) gt
  savèrent être de bons candidats pour assurer
  lintégration des bases de données et des
  langages de programmation

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Un peu dhistoire

• Le fruit de toute cette évolution a conduit à
  lemergence de deux grands classes de systèmes
• 1 - Les systèmes sappuyant sur le relationnel
  les SGBDRE (Systèmes de Gestion de Bases de
  Données Relationnel Etendu)
• 2 - Les systèmes fondés sur de nouveaux modèles
  de données
• gt SGBD de Troisième génération

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Un peu dhistoire

• Les SGBDRE étendent le raltionnel en lui ajoutant
  de nouveaux outils de modélisation, fondés
  notamment sur la modélisation objet
• Types abstraits autres
• On les appelle aussi les SGBDRO (Systèmes de
  Gestion de Bases de Données Relationnel Objet)
• Les SGBDOO (pour Orienté Objet) ou SGBDO (pour
  Objet) partent du paradigme inverse
• Sappuie sur les modèles objets, et insèrent des
  mécanismes de persistance des données

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Un peu dhistoire

• Les premiers prototypes de SGBDO sont
  commercialisé à la fin des années 80
• O2, Gemstone, Orion, ObjectStore, Versant
• Dans le début des années 90, les SGBDRE sont
  encore des prototypes de recherche
• Pourtant
• Actuellement il nexiste quasiment plus de SGBDO
  sur le marché
• Les SGBDRE se sont développés gt intégration de
  fonctionnalités dans les produits tels que ORACLE

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Bibliographie

• Bases de données
• Bouzeghoub M., Jouve M., Pucheral M.,  Systèmes
  de base de données, des techniques dimplantation
  à la conception de schémas 
• Bases de données relationnelles
• Delobel C., Adiba M. ,  Bases de données et
  systèmes relationnels , Dunod informatique, 1983
• Date C.J.,  a guide to SQL standard , Addison
  Wesley
• Modélisation orientée objet
• Bouzgoub M., Gardarin G., Valduriez P., Les
  Objets, Eyrolles 1997, ISBN 2-212-08957-0
• Ferber J.,  Conception et programmation par
  objets , Hermes 1990.

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Bibliographie

• Bases de données objet et objet-relationnel
• Benzaken V., Doucet A.,  Bases de données
  orientées objet, Origines et Principes , armand
  Colin, 1993
• GARDARIN  Bases de données objet et
  relationnel , Eyrolles, 1999