Introduction aux bases de données

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1 Introduction aux bases de données Cours 1. : Introduction générale Vincent Martin vincent.martin@univ-tln.fr page personnelle : Master 1. LLCE Université du Sud Toulon - Var 17 Octobre 2014 M1 - LLCE 1/22

2 Bibliographie Serge Abiteboul. Sciences des données : de la logique du premier ordre à la toile (leçon d une heure) Hector Garcia-Molina, Jeffrey D. Ullman, and Jennifer Widom. Database Systems : The Complete Book. Prentice Hall Press, Upper Saddle River, NJ, USA, 2 edition, George Gardarin. Base de données. Eyrolles, 5 edition, Jacques le Maitre. Supports de cours bd et sgbd Jennifer Widom. Introduction to databases (cours vidéo en ligne) Élisabeth Murisasco. Supports de cours bd et sgbd, M1 - LLCE 2/22

3 Les bases de données sont partout, et vous les utilisez tous les jours toutes les heures Exercice 1. Selon-vous, quand utilisez-vous une base de données? M1 - LLCE 3/22

4 Les bases de données sont partout Ainsi que dans votre PC : de nombreux logiciels ont recours aux BDs dans votre baladeur MP3... M1 - LLCE 4/22

5 Plan général du cours 1 Introduction générale sur les BD 2 Le modèle relationnel 3 (L algèbre relationnelle) 4 Le langage SQL (illustration avec manipulation) 5 (Le modèle entité-association) 6 Mini-projet : mémoire de traduction M1 - LLCE 5/22

6 Base de données Définition Une base de données est un ensemble de données structurées stockées sur mémoire permanente Donnée Une donnée est une description élémentaire de la réalité. Exemple : âge, nom, photo d identité,... Mémoire permanente? Une mémoire permanente est un composant physique permettant le stockage de données. Celles-ci restent intactes après l extinction électrique du composant. Exemple : Disque dur, clé USB, CD-ROM... M1 - LLCE 6/22

7 Une base de donnée renseigne sur... Des faits élémentaires L étudiant portant le numéro a pour nom Durand Des propriétés Un étudiant a un nom, un prénom, une date de naissance, une photo et ne peut appartenir qu à une filière à la fois Des évènements L étudiant Pierre Durand s est inscrit en M1 pour l année 2012 M1 - LLCE 7/22

8 Système de gestion de base de données (SGBD) Définition Un système de gestion de base de données (SGBD) est un logiciel informatique permettant la structuration, la création, la modification et la recherche a de données stockées de façon permanente et éventuellement partagées par plusieurs utilisateurs. a. CRUD : acronyme de Create, Read, Update, Delete Les principaux acteurs Oracle (Oracle DB, MySQL) IBM (DB2) Microsoft (SQL Server) SQLite (principalement utilisée dans les systèmes embarqués type smartphone) M1 - LLCE 8/22

9 L étude des BD L étude des BD recouvre 3 aspects L architecture du SGBD et la description technique de ses composants Les langages permettant d interagir avec la BD et de la manipuler La modélisation permettant de concevoir et de mettre en place une BD M1 - LLCE 9/22

10 Pourquoi utiliser une BD et non pas des fichiers? Lacunes des fichiers Dépend de l implantation physique Pas de mécanisme de contrôle d accès, ni de contrôle de cohérence Pas de gestion de la concurrence (plusieurs utilisateurs utilisant le système en même temps) Les SGBD répondent à ces problématiques en introduisant les propriétés suivantes Pratique, Efficace, Fiable, Sécurité des données, Multi-utilisateurs, Stockage et accès à une très grande quantité de données M1 - LLCE 10/22

11 Propriétés d une base de données (1/2) Pratique Gestion de larges volumes de données (qques Gb à plusieurs Tb) Indépendance physique des données : la façon dont les données sont stockées est indépendante de la façon dont un utilisateur ou un programme les manipule Langages de haut niveau : la manipulation des données s effectue au travers d un langage simple mais expressif Efficace Optimisation des opérations (interrogation, suppression, modification) Fiable Une base de données est conçue pour être fonctionnelle % du temps M1 - LLCE 11/22

12 Propriétés d une base de données (2/2) Sécurité des données Cohérence : les données restent dans un état cohérent (pas de données tronquées ou de m-à-j partielle) même après une panne du système (coupure de courant) ou une erreur logicielle (bogue) Contrôle d accès : les données ne sont accessibles qu aux utilisateurs autorisés (contrôle d accès) Multi-utilisateurs Plusieurs utilisateurs peuvent accéder aux données en même temps sans risque que celles-ci ne soient altérées. On parle d accès concurrents M1 - LLCE 12/22

13 Concepts principaux Un système de gestion de base de données doit au minimum implanter les concepts suivants : Modèle de données Schéma de données Langage de définition de données (Data Definition Language - DDL) Langage de manipulation des données : création, lecture, mise à jour, suppression (CRUD) M1 - LLCE 13/22

14 Les modèles de données Les bases de données se distinguent selon plusieurs modèles (ou paradigmes) de données. Définition : Modèle de données Un modèle de données est une description abstraite de la représentation des données. Exemples Lorsque vous rangez vos documents selon une certaine organisation (par années mois ; par type) vous avez créé de façon inconsciente un modèle de données. Pour les bases de données, l idée est la même à la différence que ce modèle est formel (définition mathématique), connu de tous et optimal pour une catégorie de tâches. M1 - LLCE 14/22

15 Les modèles de données 1 Modèle plat, Modèle hiérarchique, Modèle en réseaux, Modèle relationnel Et bien d autres! Attention Ne pas confondre Modèle (relationnel, d arbre,... ) et SGBD (MySQL, SQL Server,... ) 1. M1 - LLCE 15/22

16 Le modèle relationnel M1 - LLCE 16/22

17 Schéma vs. Données Schéma Le schéma représente la structure logique des données pour une application Données Les données sont des réalisations particulières du schéma Exemple : application de gestion d étudiants Schéma : Un étudiant a un ID, un prénom et un nom et appartient à une filière Données : Pierre Durand (123) est en M1 et Marie Dupond (124) en M2 M1 - LLCE 17/22

18 Langages de manipulation d une BD Langage de définition de données (DDL) Permet de manipuler le schéma de données Langage de manipulation des données Permet de manipuler les données SQL (Structured Query Language) est le plus célèbre langage de manipulation et de gestion d un SGBD : il intègre les deux aspects ci-dessus. M1 - LLCE 18/22

19 Langages de manipulation d une BD Langage de programmation vs. Langage de manipulation de données Un langage de programmation permet de définir un ensemble d intructions exécutées par un ordinateur On explicite comment la machine doit traiter les données Un langage de manipulation de données est un ensemble de commandes spécifiques à la manipulation de données On dit ce que l on veut mais sans expliquer comment la machine doit procéder pour satisfaire notre demande M1 - LLCE 19/22

20 Application dans le domaine des langues appliquées Mémoires de traduction (objet du mini-projet) Dictionnaire de synonymes Corpus linguistiques spécifiques : Polarité (phrases segment positives, phrases négatives); Subjectivité (phrases objectives, phrases subjectives). M1 - LLCE 20/22

21 Ce qu il faut retenir Les SGBD sont partout! Le SGBD gère la base de données Une base de données n est pas un simple ensemble de fichiers (cf. propriétés) Une base de données est fondée sur un modèle de données Dans une application particulière, le schéma est la structure et les données en sont la réalisation Les SGBD fournissent des langages de haut niveau pour manipuler la base (schéma + données). SQL est le plus connu et le plus utilisé M1 - LLCE 21/22

22 Ce qu il faut retenir DÉMO M1 - LLCE 22/22