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title: "Base de données avancées : Introduction"
date: 2022-01-11
tags: ["définitions", "modèle relationnel", "relation"]
categories: ["Base de données avancées", "Cours"]
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## Base de données : Definitions

D'après Georges Gardarin:

> [Une base de données  est un] Ensemble de données modélisant les objets d'une
> partie du monde réel et servant de support à une application informatique

Une base de données est un ensemble de donnée structurées ou non, enregistrées
de manière structurée (base de données relationnelle) ou non (NoSQL). Chose
importante: **les données sont interrogeable par n'importe quel critère**.

Concrètement, les bases de données permettent l'indépendance des données et
programmes.

## Les bases de données relationnelles

C'est un type de base de données définis d'après un modèle introduit par *Edgar 
F. Codd (IBM Research Lab 1969)*. Les données sont organisées de façon
structurées dans un ou plusieurs tableaux appelés **tables** ou
**relation**.Chaque ligne de la relation est appelée **n_uplet** ou
enregistrement.

![Modélisation d'une base de donnéesrelationnelle](images/schema-bdd_relationnel.svg)

Ces bases doivent comporter certaines caractéristiques:

 * persistance des données (sauvegarde)
 * interrogation des données en SQL (*Structured Query Language*)
 * recherche et mise en forme des données stockées
 * partage des données entre plusieurs utilisateurs
 * gestion de la concurrence
 * optimisation des opérations dans un soucis constant de performance
 * sécurité des données (gestion des incidents)

SGBD(R): Système de gestion de base de données (relationnelles) ou DBMS en
anglais (DataBase Management System).

### Opérations sur relations

On distingue trois type de langages:

 * LDD -- langage de définition des données -- création ou suppression des
     relations.
 * LMD -- langage de Manipulation des donnés -- interrogation des données
     contenue dans la | les relation(s)
 * LCO --langage des contrôle des données -- gérer des droits, valider / annuler
     des transactions

Ces trois langages représentent des sous-ensemble de SQL pour *Structured Query
Language*. Ce langage informatique normalisé sert à exploiter les bases de 
données relationnelles.

#### L'implémentation du langage des manipulation des données en SQL

Les principales opérations de ce sous-ensemble sont:

 * `SELECT` pour interroger
 * `INSERT` pour ajouter des lignes (n-uplets)
 * `UPDATE` pour mettre à jour des n-uplets
 * `DELETE` pour supprimer des n-uplets

Celles-ci sont regroupées en **transaction** : un regroupement atomique d'un
ensemble d'opérations. C'est au SGBDR d'assurer la mise en œuvre des
transactions. Régis par le **modèle relationnel**, les SGBDR fonctionnent
d'ailleurs tous quasiment de la même façon, du moins pour ce qui est du *LDD* et
*LDM*.

### Les transactions

Pour revenir aux transactions, les propriété ACID doivent être respectées afin
de valider leurs fiabilité:

 * **Atomicité** : la transaction doit se faire en entier ou pas du tout. En 
     cas de problème en cours de route, l'ensemble de la transaction doit être 
     annulée.
 * **Cohérence** : chaque transaction amène le système dans un état valide
     (contraintes d'intégrités, rollback, déclencheurs etc)
 * **Isolation** : chaque transaction s'exécute indépendamment des autres, comme
     si elle était seule sur le système, dans dépendre d'une autre.
 * **Durabilité** : une fois confirmée, une transaction doit rester de façon
     durable sur le système, même après un incident (panne matérielle,
     électrique etc.)

## Définitions importantes

### Le domaine

Le domaine est un ensemble de valeur atomique (non décomposable), il est
équivalent au typage en programmation

### Le produit cartésien

Le produit cartésien de deux domaines A et B noté \\(A \times B\\) appelé aussi
**ensemble-produit** représente l'ensemble des n_uplets la première
composante est A et la seconde est B.

Le produit cartésien \\(A \times B\\) représente les couples *( x;y )* tel que 
\\(x \in A\\) et \\(y \in B\\).

### Relation

Une relation est un sous ensemble *r* du produit cartésien d'un ensemble de
domaine. Elle est caractérisée par un nom. D'un point de vue mathématique, une
relation est caractérisée par \\( R = ( D_1, D_2, D_3 )\\). Pour un exemple du
**monde réel**, prénom l'exemple d'un livre : \\( livre = ( titre, année,
auteur) \\).

### Attribut

Un attribut est un **identifiant donné à un domaine**, pour faire simple c'est
le nom donné à **une colonne** de notre table (relation). Le nombre d'attributs
d'une relation définis son degrés d'*arité*.

L'arité d'une fonction, ou opération, est le nombre d'arguments ou d'opérandes 
qu'elle requiert.

### Schéma de relation

Le schéma de relation *R* est défini par un ensemble d'attributs *U* et un
ensemble de contraintes. On le note couramment *R(U)*. Ce schéma décrit
l'intention de la relation. La relation(le tableau) elle défini une extension

Une relation *r* est une instance finie d'un schéma de relation, elle est noté
*r:R(U)*.

### Schéma de Base de données

C'est un ensemble de schémas de relations liées par des **dépendances 
référentielles** (attributs communs (attributs communs, dépendance d'inclusion).
On peut voir le schéma de base de données comme un plan des relations. Il vise à
minimiser la redondance et maximiser la cohérence.

**La base de données** est alors un ensemble de relations associé au schéma et
vérifiant ses contraintes d'intégrités.
