Bases de données relationnelles #

Principe #

Une base de donnée permet de stocker efficacement une immense quantité d’information.

Les BDD permettent de croiser facilement les informations et d’en extraire le contenu.

Les bases de données relationnelles sont apparues dans les années 60 et sont encore les plus utilisées à ce jour.

Tous les informaticiens doivent maîtriser un minimum de concepts clés relatifs aux bases de données et doivent être capables de réaliser les manipulations de base que nous allons présenter.

Depuis une décennie, les données sont omniprésentes et parfois moins organisées. On a vu un usage croissant d’un autre type de base de données NoSQL très utilisées par les grands acteurs du web.

Définitions #

Base de donnée (définition large) : tout ensemble de données stockées numériquement et pouvant servir à un (ou plusieurs) programmes.

Base de donnée (définition restreinte) : on appellera base de données un ensemble de données numériques qui possède une structure ; c’est à dire dont l’organisation répond à une logique systématique.

Exemple #

\

Définitions #

• BDD : ensemble des tables.
• Table (parfois relation) : c’est l’ensemble des enregistrements qui existent sur les données
• Colonne (parfois champs ou attributs) : “departement”, “code” etc. : les différents champs à rempir
• Ligne (parfois Enregistrement ou Relations) : “1”, “2” etc. les données elles-mêmes.
• Cellules (parfois Cases) : la valeur elle même.

BDD relationnelle #

Dans une même base de donnée, on rencontre souvent plusieurs tables.

Par exemple, pour un compte bancaire :

1. table des transactions du compte courant avec comme champs :

   date, numero_transaction, montant, libelle

   Exemple d’enregistrement :

   • date : 2019-06-23
   • numero_transaction : “TR123455667”
   • montant : “-123.45”

2. table des différents comptes avec comme champs :

   numero_compte, nom_compte, date_ouverture

3. table des différents soldes avec comme champs :

   numero_compte, date, solde

Identifier les enregistrements #

Chaque fois qu’on enregistre quelque chose dans la base de donnée il faut s’assurer que la donnée n’est pas déjà présente.

On résout ce problème avec la notion de “clé”.

Clé primaire (Primary Key) (PK) #

• Identifie de manière unique une ligne
• Ne doit pas être NULL (vide)
• Peut être composée d’une ou plusieurs colonnes
• Ajout d’une colonne dédiée si besoin

Clé étrangère (Foreign Key) (FK) #

• Référence une ou plusieurs colonnes d’une autre table (représentant une clé primaire)
• Les colonnes référencées doivent pré-exister dans la table référencée

Contraintes d’intégrité #

Une contrainte d’intégrité est une règle qui définit la cohérence d’une donnée ou d’un ensemble de données d’une base de données.

Tout d’abord, le type de données que l’on cherche à stocker définit une contrainte de domaine. Cela est intégré dans la conception de la BDD.

Ensuite, chaque ligne d’une table doit pouvoir être identifiée par une clé primaire, unique et non nulle. On parle dans ce cas de contrainte de relation.

Enfin, lorsque des tables sont liées, il est indispensable que les trois règles suivantes soient respectées :

1. Une clé étrangère ne peut être une valeur qui n’est pas clé primaire de la table à laquelle on se réfère.

2. Une ligne de la table primaire ne peut être effacée si elle possède des lignes liées.

3. La clé primaire ne peut être changée dans la table primaire si cette ligne possède des lignes liées.

Ces trois règles définissent la notion de contrainte d’intégrité réferentielle d’une base de données.

Cet ensemble de règles est au coeur même de la base de données et confère le caractère relationnel au modèle étudié.

Identifier : une nécessité #

Il arrive qu’un ordre de transaction ne parvienne pas jusqu’au bout… et qu’on doive le relancer. Comment éviter de facturer plusieurs fois la même chose ?

Chaque enregistrement se voit attribuer une clé primaire unique et quand on essaie d’enregistrer la même transaction, la base de donnée empêche cet ajout.

• Pour notre exemple des comptes, la clé primaire est le numéro de compte. etc.

• Pour notre exemple des transactions, la clé primaire est le numéro de transaction. Le numéro de compte est alors une clé étrangère (le compte doit déjà exister avant qu’on n’y réalise des transactions).

Structurer les données #

Comment choisir convenablement la présentation des données ?

Imaginez-vous à la tête du service informatique de la sécurité sociale.

Comment enregistrer :

• les patients (des dizaines de millions),
• les actes médicaux (des centaines de milliers par jour),
• sans occuper un espace monstrueux ?

Il faut au moins deux tables (en pratique sûrement une centaine…)

• pour les patients avec leur numéro de sécu (on suppose que tous les individus en ont un pour simplifier)
• pour les actes

Dans la table des patients on enregistre les données “permanentes” :

• n° de sécu, nom, prénom, date de naissance, date de décès éventuel etc.

Dans la table des actes médicaux, on ne reprend pas toute la fiche du patient, seulement son numéro de sécu.

Ainsi, le numéro de sécu est à la fois :

• la clé primaire de la table “patients”
• une clé secondaire de la table “actes”

Construire une structure optimisée #

Regrouper les données en tables #

• Mettre dans une même table les données relatives à un même sujet
• Créer de nouvelles tables pour éviter la redondance des données
  • Limite les incohérences lors des mises à jour
  • Facilite la construction des requêtes et améliore la pertinence des résultats

Établir les relations entre tables #

• Définir les clés primaires
  • Uniques et non NULL
• Définir les clés étrangères
  • Référencent les clés primaires

Définir des colonnes pertinentes #

• Facilité d’interrogation des colonnes
• Données cohérentes au sein d’une colonne
• Ne pas conserver des données qui peuvent être calculées

Cas des catégories socioprofessionnelles du Nord. #

Regrouper les données en tables #

• Tables = données relatives à un même sujet
  • Données sur les villes et sur les effectifs des catégories

Éviter la redondance des colonnes #

• var = Tranche + categorie
• categorie = abréviation Catégorie socioprofessionnelle

Éviter la redondance des valeurs #

• Les colonnes departement et region ne contiennent qu’une seule valeur
• À conserver uniquement si volonté d’étendre à d’autres données

Données cohérentes #

• Les colonnes Sexe, Tranche, … contiennent aussi des totaux !
  • Les totaux peuvent être calculés à l’aide de fonctions et d’agrégats
• Décomposer coordonnees en deux REAL