Bases de données Introduction au modèle relationnel de Codd

Transcription

1 Bases de données Introduction au modèle relationnel de Codd Professeur Serge Miranda Directeur Master2 «MBDS»

2 Livre et Exemple

3 Plan Rappels sur le modèle relationnel de CODD (les 10 Concepts fondamentaux)

4 Intérêt du modèle relationnel de Codd Vue simple des données - tables (pouvant être non naturelle) Langage de requête non procédural : «SAT» (SET at a TIME) (dont l opération fondamentale est la JOINTURE)

5 Modèle de données? STRUCTURES MODELE DE OPERATEURS DONNEES REGLES D INTEGRITE (+ théorie formelle)

6 Modèle Relationnel de CODD (les 10 concepts de base) et PARADIGME VALEUR Définitions «Domaines» «Relations» («ensemble» ou «prédicat») Clé Primaire / Clé Etrangère Contrôle : Règles d intégrité De domaines De relation De référence Manipulation ensembliste : algèbre de Codd (langage «fermé, complet et orthogonal») Opérateurs ensemblistes Opérateurs relationnels : SELECTION, PROJECTION, JOIN et DIVISION

7 Modèle Relationnel de CODD (V1) DOMAINE ("Domain") VILLE = { NICE, PARIS, LYON, TOULO USE} PILOTE PILNO PILNOM ADR 100 SERGE NICE 101 JOHN PARIS 102 PETER TOUL LIGNE = N-UPLET ( "TUPLE" ) COLONNE = ATTRIBUT ("ATTRIBUTE")

8 «Structuration» Modèle R Paradigme «VALEUR» "STRUCTURATION" (comme le "S" de SQL ) 100 Peter A300 VALEURS 500 John A320 Toulouse Nice 1ère phase de structuration : constructeur SET : "Domaines" = ( ensemble de VALEURS ) PL# PLNOM DOMAINES 100,200,300,500,... Peter, John, Serge,... VILLE AVNOM Toulouse, Nice,... A300, A320,...

9 Structuration (Suite) 2ème phase de structuration : constructeur TUPLE " Relations" = " ensemble de tuples " RELATIONS AVION AV# AVNOM CAP LOC 100 A Paris 101 A Nice

10 Ensemble? G. Cantor : «Toute collection d objets bien DISTINCTS de notre perception ou de notre pensée» Paradoxes de B. Russel : Dans un village, le barbier rase toutes les personnes qui ne se rasent pas elles-mêmes! Se rase t-il lui même? Ensemble des membres d un conseil d administration qui n ayant pas d opinion à eux suivent l opinion du président? Le président appartient-il à l ensemble?

11 Relation = «Ensemble» RELATION = ENSEMBLE (de «N-uplets» «TUPLES») : sous ensemble du produit cartésien de N ensembles Les avions sont des quadruplets de la forme (AVNO, AVNOM, CAP, LOC) «RELATION» : sous ensemble du PRODUIT CARTESIEN de N «DOMAINES» Exemple 1 : R D1 x D2 x x DN AVION AVNO x AVNOM x CAP x LOC AVION = {(10, Airbus, 320, Nice), (11, B707, 300, Paris),.}

12 Proposition? Prédicat?

13 Relation = «prédicat» PREDICAT «L avion de numéro AV# est de type AVNOM, de capacité CAP et est localisé à LOC» RELATION prédicat écrit sous forme concise PROPOSITION AVION (AV#, AVNOM, CAP, LOC) «L avion de numéro 10 est de type AIRBUS, de capacité 320 places et est localisé à NICE» TUPLE : proposition VRAIE écrite sous forme concise AVION (10, AIRBUS, 320, NICE)

14 Domaine? PROBLEME Le même domaine peut être utilisé plusieurs fois dans la définition d une même relation! Exemple 2 : VOL VOLNO x VILLE x VILLE x HEURE x HEURE ATTRIBUT : ROLE joué par un domaine dans une relation

15 Domaine («semantical data type» Codd)? DOMAINE VOL VOLNO x VILLE x VILLE x HEURE x HEURE VOL ( VOL# V-D V-A H-D H-A ) ATTRIBUTS

16 Domaine? Noms des PILOTES Noms des AVIONS X(12) TYPE SYNTAXIQUE (pas de «domaine»)

17 Domaine? TYPE «Sémantique» 2 noms de domaines distincts (avec m^me format syntaxique) Manipulation de valeurs définies sur le même domaine

18 Schéma relationnel? 1) DOMAINES NUMERO NUMERIC (6) Primaire AVNO NUMERIC (6) Primaire PILNO NUMERIC (6) Primaire NOMAV CHARACTER (20) NOMPIL CHARACTER (6) CAPACITE NUMERIC (3) VILLE CHARACTER (10) HEURE NUMERIC (4) 2) RELATIONS RELATION : AVION (AV#, AVNOM, CAP, LOC) AV# = Clé Primaire ATTRIBUT : AV# (Défini) sur AVNO AVNOM - sur NOMAV CAP - sur CAPACITE LOC - sur VILLE RELATION : PILOTE(PL#, PLNOM, ADRE) PL# = Clé Primaire ATTRIBUT : PL# (Défini) sur PILNO PLNOM - sur NOMPL ADR - sur VILLE RELATION : VOL(VOL#, PL#, AV#, VD, VA, HD, HA) VOL# = Clé Primaire ATTRIBUT : VOL# (Défini) sur NUMERO PL# - sur PILNO AV - sur AVNO VD - sur VILLE VA - sur VILLE HD - sur HEURE HA - sur HEURE CONTRAINTES (1)

19 Modèles relationnels Les modèles relationnels de CODD V1 ( 1970 ) " b.c. " 1970 RM-T ( 1980 ) et V2 / V3 ( 1990 ) " a.c. " 1970 SQL : SEQUEL (1975 et 1982) SQL1 ( 1989 ) SQL2 ( 1992 ) SQL3 ( 1999) SQL4?...

20 Algèbre relationnelle de CODD Langage «fermé» «complet»

21 Algèbre relationnelle Opérateurs du langage algébrique Restriction (unaire) Extension (binaire) Ensemblistes UNION INTERSECTION DIFFERENCE (PRODUIT CARTESIEN) PROJECTION SELECTION JOIN DIVISION (découpage (découpage ( ) ( ) vertical) horizontal)

22 Jointure «JOIN») R1 A B C JOINTURE R1(A = A) R2 R2 A D ( ) JOIN R3 A B C A D

23 Division Dividende DIVISION : R1 / R2 R1 A B R2 B DIVISION B ( ) Division? «Complémentaire du diviseur dans le dividende tel que le produit cartésien avec le diviseur soit inclus dans le dividende» R3 A

24 Division DIVIDENDE BINAIRE R1 = ( A, B ) Résultat Idem diviseur (même domaine) VOL1 = PROJECT VOL ( PL#, AV# ) DIVISEUR UNAIRE ( «tous les» ) «tous les avions de type A300» A1 = SELECT AVION (AVNOM = " A300 ") A2 = PROJECT A1 (Av#) RESULTAT = VOL1 (PL#, AV#) A2 (AV#)