SYSTEMES DE GESTION DES BASES DE DONNEES HENRY F.KORTH / ABRAHAM SILBERSCHATZ RESUME TABLE DES MATIERES

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1 SYSTEMES DE GESTION DES BASES DE DONNEES HENRY F.KORTH / ABRAHAM SILBERSCHATZ RESUME Les systèmes informatiques actuels comportent, pour la plupart des bases de données dont l étude constitue désormais un chapitre bien à part de la science des logiciels. Cet ouvrage à pour but d initier le lecteur débutant ou l'universitaire à l'élaboration des systèmes de base de données. Il vise, en définitive, à résoudre les problèmes rencontrés lors de la création et de l utilisation des systèmes de bases de données, indépendamment du logiciel employé et du matériel sur lequel il est Implanté. 1. Introduction TABLE DES MATIERES 1.1. Objectif des systèmes de bases de données Degré d'abstraction des données Structuration des données Structures logiques objets Structures logiques orientées enregistrements Structures physiques Instanciation et schéma Autonomie des données Langage de définition des données Langages de manipulation de données Le gestionnaire de base de données Administrateur de la base de données Utilisateurs de la base de données Structure globale d'un système Résumé 18 Exercices 20 Notes bibliographiques Modèle entités-relations 2.1. Entités et classes d'entités Relations et classes de relations Contraintes de correspondance Identifieur (ou clé) primaire Diagramme entités-relations Réduction d'un diagramme E-R à un ensemble de tableaux Représentation des classes d'entités fortes Représentation des classes d'entités faibles Représentation des classes de relations Extension et restriction Agrégation Résumé 45 Exercices 46 Notes bibliographiques Modèle relationnel

2 3. Modèle relationnel 3.1. Structure des bases de données relationnelles Langage formel de consultation Algèbre relationnelle Calcul relationnel Langages de consultation commerciaux SQL Quel Query-by-example Modification de la base de données Effacement Insertion Mise à jour Représentations externes Résumé 103 Exercices 104 Notes bibliographiques Modèle réseau 4.1. Concepts de base Diagramme de données structurées Relations binaires Relations générales Le modèle CODASYL DBTG Restriction concernant les liens Ensembles DBTG Groupes répétitifs Extraction des données DBTG Zone de travail (area) Instructions find et get Accès individuel aux enregistrements Accès aux enregistrements d'un ensemble Prédicats Mise à jour DBTG Création de nouveaux enregistrements Modification d'un enregistrement Suppression d'un enregistrement Traitement des ensembles DBTG L'instruction connect L'instruction disconnect L'instruction reconnect Insertion et rétention dans un ensemble Effacement Mise en ordre d'un ensemble Résumé 140 Exercices 141 Notes bibliographiques Modèle hiérarchique 5.1. Concepts de base Structure d'arbre Relation unique Plusieurs relations Extraction des données Zone programme utilisateur Instruction get Accès au sein d'un arbre Mise à jour Création de nouveaux enregistrements Modification d'un enregistrement Suppression d'un enregistrement Enregistrements virtuels Résumé 170 Exercices 172 Notes bibliographiques Elaboration d'une base de données relationnelle 6.1. Difficultés liées au caractère «relationnel» Répétition des informations Représentation des informations Perte d'informations Normalisation sur dépendance fonctionnelle Dépendance fonctionnelle 185

3 Dépendance fonctionnelle Théorie des dépendances fonctionnelles Propriétés souhaitables d'une décomposition Forme normale de Boyce-Codd Troisième forme normale (3NF) Comparaison entre BCNF et 3NF Normalisation en multidépendances Multidépendances (ou dépendances multivaluées) Théorie des multidépendances Quatrième forme normale Normalisation par dépendances jonctionnelles Dépendances jonctionnelles Forme normale à projections jointives Forme normale à domaines-clés Valeurs atomiques Structures de rechange pour bases de données Résumé 224 Exercices 225 Notes bibliographiques Structure des fichiers et du système 7.1. Structure d'ensemble du système Support physique des données Organisation des fichiers Enregistrements de longueur fixe Enregistrements de longueur variable Gestion de la mémoire tampon disque Répartition des relations en fichiers Répartition de réseaux en fichiers Répartition sur fichiers d'une base hiérarchique Résumé 266 Exercices 267 Notes bibliographiques Indexage et hachage 8.1. Notions de base Fichier séquentiel indexé Fichier séquentiel Fichier index Index secondaires Fichier indexé par arbre B Fichier indexé par arbre B Fonction de hachage statique Fonction de hachage dynamique Comparaison de l'indexage et du hachage Accès multiclés Résumé. 305 Exercices 306 Notes bibliographiques Processus d'interrogation 9.1. Interprétation des requêtes Expressions équivalentes Opération de sélection Jonction naturelle Opération de projection Autres opérations Estimation du coût de traitement d'une requête Estimation des coûts d'accès disque au moyen d'index Stratégie de jonction Itération simple Itération orientée-bloc Jonction-fusion Utilisation d'un index Jonction triple Structure de l'optimiseur de requêtes Résumé 326 Exercices 327 Notes bibliographiques Récupération en cas d'avarie Classification des avaries 331

4 10.1. Classification des avaries Types de supports Types d'avaries Structure et opérations de stockage Application bancaire Transactions Journal incrémental à mise à jour différée Journal incrémentai à mise à jour immédiate Points de contrôle Gestionnaire de mémoire tampon Pages d'ombre Avarie avec perte de mémoire non volatile Réalisation d'une mémoire sure Résumé 355 Exercices 357 Notes bibliographiques Gestion des traitements concurrents Sérialisation Test de sérialisabilité Lecture avant écriture Ecritures arbitraires Verrouillage Protocole de verrouillage deux-phases Protocoles orientes-graphe Récupération Estampille temporelle Techniques de certification Granularité multiple Schémas multiversion Traitement des interblocages Prévention des interblocages Détection des interblocages et récupération Résumé 401 Exercices 403 Notes bibliographiques Les bases de données reparties Structure des bases de données reparties Compromis de répartition d'une base Avantages de la répartition des données Inconvénients de la répartition des données Architecture des bases reparties Réplications des données Fragmentation des données Réplication et fragmentation des données Transparence et autonomie Désignation des articles et autonomie locale Transparence des répliques de fragments Transparence de localisation Schéma complet de désignation d'articles Transparence et mise à jour des données répliquées Traitement des requêtes sur base repartie Réplication et fragmentation Traitement par jonction naturelle Stratégie de jonction exploitant le parallélisme Stratégie de semi-jonction Récupération d'un système reparti Structure du système Résistance aux pannes Protocole de validation Traitement des transactions simultanées Protocoles de verrouillage Estampillage temporel Traitement des verrous mortels Approche de type centralise Répartition totale Choix d'un coordinateur Coordinateur de réserve Algorithmes d'élection Résumé 448 Exercices 449 Notes bibliographiques Sécurité et intégrité

5 13. Sécurité et intégrité Violation de la sécurité et de l'intégrité Autorisation et vues Contraintes d'intégrité Cryptage des données Extraction d'informations statistiques Résumé. 467 Exercices 468 Notes bibliographiques Applications nouvelles des bases de données Introduction Ingénierie assistée par ordinateur Implantation en mémoire des objets conçus par ordinateur Versions d'un modèle Transactions sur les bases de données de conception Bases de connaissances Connaissance Systèmes experts Mise en œuvre d'une base de connaissances Résumé. 485 Exercices 485 Notes bibliographiques Etude de cas Systèmes relationnels System R SQ L/Data System Database Oracle Ingres Systèmes réseau Total IDMS Systèmes hiérarchiques IMS System Bases pour micro-ordinateurs d Base III Feuilles de calcul et tableurs 508 Notes bibliographiques 511 Bibliographie 513 Index 543 TOP