Introduction aux Bases de données Cours 2 : Modèle relationnel- Passage EA vers modèle relationnel UFR 919 Licence 2 e année

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1 Introduction aux Bases de données Cours 2 : Modèle relationnel- Passage EA vers modèle relationnel UFR 919 Licence 2 e année

2 Rappels : construction des BD 1. Analyse des besoins à Document technique décrivant les données de l applications 2. Conception du schéma de données à Schéma dans un langage de haut niveau (Entité- Association) 3. Implantation des données à Schéma relationnel Extrait slides M.Boughanem UPMC - UFR L2 2

3 Le modèle relationnel Données = collection de tables (ou relation) Table = ensemble de n-uplets avec mêmes attributs N-uplet = séquence de valeurs atomiques (nombre, chaine de caractères, date, ) ou NULL (absence de valeur) schéma La table Etudiants Les attributs La table Modules Instance= {nuplets } matricule nom prénom adresse 1753 Smith Joe 11 CP NYC 2410 Hersh Dan 22 Rd NJ 0148 Clay Maissa NULL code intitulé niveau LI341 Bases de Données L3 LI345 BD Web L3 LI399 Crypto L3 UPMC - UFR L2 3

4 Avantages du modèle relationnel Proche de la réalité et simple La plupart des entités du monde réel partagent les mêmes attributs Familiarité des utilisateurs avec les tableaux Repose sur des fondements solides Théorie des Ensembles Logique du Premier Ordre Doté de langages de requêtes puissant Algèbre relationnelle, Calcul des Prédicats SQL (Structured Query Language) UPMC - UFR L2 4

5 Schéma relationnel : aperçu Un schéma définit les instances valides Nom et contenu des attributs des tables Domaine des attributs (nombre, chaine de caractères, date ) Clés des tables et contraintes d intégrité (cf. partie III) matricule nom prénom adresse clé primaire 1753 Smith Joe 11 CP NYC 2410 Hersh Dan 22 Rd NJ matricule nom prénom adresse numérique caractères caractères caractères 0148 Clay Maissa 7 HW NJ Etudiants Etudiants Instance Schéma UPMC - UFR L2 5

6 Notations ² Schéma d une BD = ensemble des schémas de relation S = {R 1, R 2,,R n } où R i schéma de relation ² Schéma de relation = ensemble des attributs avec leurs domaines respectifs R(A 1 :D 1, A 2 :D 2,, A m :D m ) arité m Etudiants(matricule :Number, nom : Varchar, prenom : Varchar, adresse : Varchar) Modules(code : Number, intitule : Varchar, niveau : Varchar, salle : Number) Salles(numero : Number, capacite : Number) Number=numérique Varchar=caractères UPMC - UFR L2 6

7 Clés Sous-ensemble d attributs qui identifient un n-uplet Les valeurs de ces attributs doivent être distinctes! matricule nom prénom datenaiss adresse 1753 Smith Joe CP NYC 9832 Smith Dan Rd NJ 4755 Smith Joe HW NJ 6842 Roy Ian NULL NULL Est-ce que les ensembles suivants peuvent être des clés? {nom, prénom} {nom, prénom, datenaiss} UPMC - UFR L2 7

8 Clé primaire Clé dont chacun des attributs est renseigné ( de NULL) Une seule par table (peut servir à organiser physiquement la table) matricule nom prénom datenaiss adresse 1753 Smith Joe CP NYC 9832 Smith Dan Rd NJ 4755 Smith Joe HW NJ 6842 Roy Ian NULL NULL La clé primaire est {matricule} UPMC - UFR L2 8

9 Clés étrangères Une clé étrangère = sous-ensemble d attributs dont les valeurs proviennent des clés primaires de la même table ou d autre table Mécanisme de référencement des n-uplets Modules clé étrangère code intitulé niveau Salle clé primaire numéro Salles nbplaces LI341 Bases de Données L3 105 LI345 BD Web L3 105 LI399 Crypto L UPMC - UFR L2 9

10 Clés étrangères : autre exemple Une clé étrangère = sous-ensemble d attributs dont les valeurs proviennent des clés primaires de la même table ou d autre table. Mécanisme de référencement des n-uplets. Matérialise les associations de E/A. clé primaire code intitulé niveau suit Salle LI341 Bases de Données Module L3 NULL 105 LI345 BD Web L3 LI LI399 Crypto L3 L clé étrangère Salles numéro nbplaces UPMC - UFR L2 10

11 Clés étrangères : exemple complet code intitulé niveau suit salle resp LI341 Bases de Données Modules L3 NULL LI345 BD Web L3 LI LI399 Crypto L3 LI Salles numéro nbplaces Enseignants matricule nom Etudiants matricule Inscriptions etud module anneu 1753 LI LI annee Josh 845 Lana 214 Liz 0148 LI UPMC - UFR L2 11

12 Notations Convention de notation Clé primaire : soulignement Clés étrangères : astérisque et désignation de la table référencée Etudiants(matricule, nom, prenom, adresse, collaborateur*) collaborateur fait référence à (la clé primaire de) Etudiants Modules(code, intitule, niveau, salle*) salle fait référence à Salles Salles(numero, capacite, précédente *, suivante*) précédente et suivante font chacune référence à Salles UPMC - UFR L2 12

13 Traduction EA modèle relationnel 1 Entités Créer pour chaque entité une table Attributs entité deviennent attributs de la table Identifiant entité deviennent clé de la table 2 Associations E i A E j a) Card E i 1:1 La table obtenue de E i contient la clé de l association (clé de E j et attributs de l association) b) Card E i 1:N, 0:1 Créer une table supplémentaire (table d association) ayant pour attributs la clé de l association UPMC - UFR L2 13

14 Exemple matricule nom prénom adresse 1:N inscrit Dans 1:N anneeuniv code intitulé niveau Etudiant(matricule, nom, prenom, adresse) Module(code, intitulé, niveau) UPMC - UFR L2 14

15 Traduction EA modèle relationnel 1 Entités Créer pour chaque entité une table Attributs entité deviennent attributs de la table Identifiant entité deviennent clé de la table 2 Associations E i A E j a) Card E i 1:1 La table obtenue de E i contient la clé de l association (clé de E j et attributs de l association) Remarque : traitement analogue si Card E j 1:1Card E i 1:N, 0:1 Créer une table supplémentaire (table d association) ayant pour attributs la clé de l association UPMC - UFR L2 15

16 Exemple code intitulé heuredebut 1:1 0:N alieudans numéro niveau duree nbreplaces Module(code, intitule, niveau, numérosalle*, heuredebut, duree) NuméroSalle référence numéro de la table Salle Salle(numéro, nbreplaces) UPMC - UFR L2 16

17 Traduction EA modèle relationnel 1 Entités Créer pour chaque entité une table Attributs entité deviennent attributs de la table Identifiant entité deviennent clé de la table 2 Associations E i A E j a) Card E i 1:1 La table obtenue de E i contient la clé de l association (clé de E j et attributs de l association) Remarque : traitement analogue si Card E j 1:1Card E i 1:N, 0:1 Cas particulier : Card E i 1:1 et Card E j 1:1 La clé d une seule tablecard UPMC - UFR L2 17

18 Exemple code numéro Nom 1:1 1:1 possède DateN depuis type Compte(numéro, type) (code, Nom, DateN, NumeroCompte*, dateouverture) NumeroCompte référence numéro de la table Compte Si Compte n est associé à aucune autre entité, mettre tout dans la relation Client UPMC - UFR L2 18

19 Traduction EA modèle relationnel 1 Entités Créer pour chaque entité une table Attributs entité deviennent attributs de la table Identifiant entité deviennent clé de la table 2 Associations E i A E j a) Card E i 1:1 La table obtenue de E i contient la clé de l association (clé de E j et attributs de l association) b) Card E i 1:N et card E j 1:N Créer une table supplémentaire (table d association) ayant pour clé l identifiant de l association et attributs les attributs descriptifs UPMC - UFR L2 19

20 Exemple matricule nom prénom adresse 1:N inscrit Dans 1:N anneeuniv code intitulé niveau Etudiant(matricule, nom, prenom, adresse) Module(code, intitulé, niveau) Inscriptions(matricule*, code*, anneeuniv) UPMC - UFR L2 20

21 Traduction EA modèle relationnel 1 Entités Créer pour chaque entité une table Attributs entité deviennent attributs de la table Identifiant entité deviennent clé de la table 2 Associations E i A E j * cas particulier : Card E i 0:1 * Tentative 1 : appliquer la règle (2)-a puisque borne-sup=1 Problème : possibilité d avoir des valeurs NULL UPMC - UFR L2 21

22 Exemple matricule nom nom 0:1 faitpartie 1:N Etudiant(matricule,, promo*) promo fait référence à nom de Promotion matricule nom. promo 1753 Smith M.Curie 2410 Hersh NULL Promotion(nom) nom M. Curie J. Fourrier UPMC - UFR L2 22

23 Traduction EA modèle relationnel 1 Entités Créer pour chaque entité une table Attributs entité deviennent attributs de la table Identifiant entité deviennent clé de la table 2 Associations E i A E j * cas particulier : Card E i 0:1 * Tentative 1 : appliquer la règle (2)-a puisque borne-sup=1 Problème : possibilité d avoir des valeurs NULL Tentative 2 : appliquer la règle (2)-b à créer nouvelle table Avantage: ne stocker que les paires (étudiant, promo) qui existent UPMC - UFR L2 23

24 Exemple matricule nom nom 0:1 faitpartie 1:N.. Etudiant(matricule,, promo*) Promotion(nom) matricule nom Smith 2410 Hersh Etud-Prom0(matEtu*, promo*) matetu promo 1753 M. Curie nom M. Curie J. Fourrier UPMC - UFR L2 24

25 Traduction EA modèle relationnel 1 Entités Créer pour chaque entité une table Attributs entité deviennent attributs de la table Identifiant entité deviennent clé de la table 2 Associations E i A E j a) Card E i 1:1 La table obtenue de E i contient la clé de l association (clé de E j et attributs de l association) b) Card E i 1:N et card E j 1:N Créer une table supplémentaire (table d association) ayant pour clé la clé de l association et attributs les attributs descriptifs UPMC - UFR L2 25

26 Exercice : traduction d une association ternaire annee matricule nom prénom adresse 1:N 1:N inscritdans note 1:N code intitulé niveau UPMC - UFR L2 26

27 Traduction EA modèle relationnel Traduction des entités faibles Créer une table pour l entité faible Clé = identifiant entité forte attributs discriminants entité faible Identifiant entité forte est une clé étrangère et (*) fait partie de la clé Entité faible se traite comme une association 1:1 avec (*) en + UPMC - UFR L2 27

28 Exemple NumVolume intitulé 1:1 1:N estdans référence titre NB_pages Entité faible Entité forte editeur Livre(référenceLivre*, numvolume, intitulé, NB_pages) UPMC - UFR L2 28

29 Traduction EA modèle relationnel Traduction de la spécialisation Créer une table par sous-entités Attributs des sous-entités à attributs des tables Identifiant de la super-entité devient clé primaire des sous-entités UPMC - UFR L2 29

30 Exemple matricule nom Super-entité sous-entités 1:N 1:N compose 1:N 1:N publie semestre DébutThèse Etudiant(matricule, nom) EtudiantMaster(matricule, semestre) Thesard(matricule, debutthese) Exercice : terminer la traduction du schéma UPMC - UFR L2 30

31 Traduction EA modèle relationnel Traduction de la spécialisation Créer une table par sous-entités Attributs des sous-entités à attributs des tables Identifiant de la super-entité devient clé primaire des sous-entités Cas particulier : si la super entité est abstraite (pas d instance), on peut supprimer la table qui la représente mais il faut rajouter ses attributs aux sousentités UPMC - UFR L2 31

32 Exemple matricule nom Super-entité sous-entités 1:N 1:N compose 1:N 1:N publie semestre DébutThèse Etudiant(matricule, nom) EtudiantMaster(matricule, nom, semestre) Thesard(matricule, nom, debutthese) Exercice : terminer la traduction du schéma UPMC - UFR L2 32

33 Exercices de traduction : 1 a1 b1 a2 A 0:N B b2 a3 0:N b3 P c1 p1 c2 C 0:N Remerciements à H.Naacke UPMC - UFR L2 33

34 Exercices de traduction : 2 a1 b1 a2 A 0:N B b2 a3 0:N b3 P c1 p1 c2 C 1:1 Remerciements à H.Naacke UPMC - UFR L2 34

35 Exercices de traduction : 3 a1 b1 a2 A 0:1 B b2 a3 0:N b3 S s1 Remerciements à H.Naacke s2 UPMC - UFR L2 35

36 a1 Exercices de traduction : 4 b1 a2 A 1:1 B b2 a3 1:N 0:N b3 T t1 c1 C P c2 0:N Remerciements à H.Naacke p1 36

37 Exercice de rétro-ingénierie : 1 Soit le schéma relationnel suivant. En déduire un schéma EA correspondant (s il existe). Vérifier. LANGUE (CodeL, Langue) ARTICLE (Aid) CATEGORIE (Cid) REFERENCE (Aid*, Cid*) PERSONNE (Pid, NomP, Prenom, ) ArticleLangue(Aid, Langue, Titre, Contenu) CatgorieLangue(Cid, Langue, NomCat) ECRIT (Pid*, Aid*, Langue, Titre) SUPERVISE(Pid*, Cid*, Langue, NomCat) UPMC - UFR L2 37

38 Exercice de rétro-ingénierie : 2 Soit le schéma relationnel suivant. En déduire un schéma EA correspondant (s il existe). SPORTIF (SID, Nom, DateNaiss, Manager) MANAGER (MID, Tarif, Experience) CLUB (CID, DateCreation, Budget, Division) CONTRAT (SID, CID, SAISON-DEBUT, NBSais, Salaire, Augmentation) RENCONTRE (LOCAL, VISITEUR, SAISON, Vainqueur) SAISON (ANNEE) UPMC - UFR L2 38

39 Conclusion Présentation du modèle relationnel Tables de n-uplets Clés et contraintes d intégrité Traduction d un schéma EA vers un schéma relationnel Schéma EA à partir d un schéma relationnel Prochain cours : interrogation des données en Calcul Relationnel des Prédicats UPMC - UFR L2 39